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UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS APLICADAS

CARRERA DE INGENIERÍA TEXTIL

TEMA:DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y PUESTA EN

FUNCIONAMIENTO DE UNA MÁQUINA MEZCLADORA PARA

LA PRODUCCIÓN DE PINTURAS PLASTISOL.

AUTOR:

ALEXANDRA ELIZABETH TERÁN GORDILLO.

DIRECTOR DE TESIS:

ING. WILLIAM ESPARZA.

IBARRA – ECUADOR

2013

TRABAJO DE GR ADO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL

TÍTULO DE INGENIERO TEXTIL

2013 DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE UNA MÁQUINA MEZCLADORA PARA LA PRODUCCIÓN DE PINTURAS PLASTISOL.

i


BIBLIOTECA UNIVERSITARIA

AUTORIZACIÓN DE USO Y PUBLICACIÓN

A FAVOR DE LA UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE

1.- IDENTIFICACIÓN DE LA OBRA.

Por medio del presente dejo sentada mi voluntad de participar en este proyecto, para lo

cual pongo a disposición la siguiente información:

DATOS DE CONTACTO

CÉDULA DE IDENTIDAD: 100221404 - 5

APELLIDOS Y NOMBRES: TERÁN GORDILLO ALEXANDRA ELIZABETH

DIRECCIÓN CARANQUI, CALLE RÍO QUININDE 14-05 Y RÍO CENEPA.

EMAIL: [email protected]

TELÉFONO FIJO 062644-660 MOVIL: 0997285547

DATOS DE LA OBRA

TÍTULO: DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE UNA MÁQUINA MEZCLADORA PARA LA PRODUCCIÓN DE PINTURAS PLASTISOL.

AUTOR: TERAN GORDILLO ALEXANDRA ELIZABETH

FECHA: 2012/10/15

2.- AUTORIZACIÓN DE USO A FAVOR DE LA UNIVERSIDAD

Yo, Alexandra Elizabeth Terán Gordillo , con cédula de Identidad N° 100221404-5, en

calidad de Autor y Titular de los derechos patrimoniales del Trabajo de Grado descrito

anteriormente, hago entrega del ejemplar respectivo en formato digital y autorizo a la

Universidad Técnica del Norte, la publicación de la Obra en el Repositorio Digital

Institucional y Uso del Archivo digital en la Biblioteca de la Universidad con fines

Académicos, para ampliar la disponibilidad del material y como apoyo a la Educación,

Investigación y Extensión; en concordancia con la Ley de Educación Superior Artículo 144.


ii


CESIÓN DE DERECHOS DEL AUTOR DEL TRABAJO DE GRADO

A FAVOR DE LA UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE

Yo, Alexandra Elizabeth Terán Gordillo , con cédula de Identidad N°

100221404-5, manifiesto mi voluntad de ceder a la Universidad Técnica del

Norte los Derechos Patrimoniales consagrados en la Ley de Propiedad Intelectual

del Ecuador , Artículo 4,5 y 6 en calidad de Autor de la Obra o Trabajo de Grado

denominado DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE

UNA MÁQUINA MEZCLADORA PARA LA PRODUCCIÓN DE PINTURAS

PLASTISOL que ha sido desarrollado para optar por el título de : INGENIERA

TEXTIL en la Universidad Técnica del Norte quedando la Universidad facultada

para ejercer plenamente los derechos cedidos anteriormente. En mi condición de

Autor me reservo los Derechos Morales de la Obra antes citada. En concordancia

suscribo este documento en el momento que hago entrega del Trabajo Final en

formato impreso y digital a la Biblioteca de la Universidad Técnica del Norte.

Firma: …………………………………………………...

Nombre: Alexandra Elizabeth Terán Gordillo.

Cédula: 100221404-5

Ibarra, a los 31 días del mes de Julio del 2013


iii


CERTIFICACIÓN:

Certificó que el trabajo desarrollado DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y PUESTA

EN FUNCIONAMIENTO DE UNA MÁQUINA MEZCLADORA PARA LA

PRODUCCIÓN DE PINTURAS PLASTISOL elaborado por Alexandra Elizabeth

Terán Gordillo, ha sido revisada y estudiada, prolijamente, en todas su partes, por

lo que se autoriza su presentación y sustentación ante las instancias universitarias

correspondientes.

----------------------------------------

Ing. William Esparza.

DIRECTOR DE TESIS

Ibarra, 31 de Julio del 2013.


iv


CONSTANCIA

El autor manifiesta que la obra objeto de la presente autorización es original

y se la desarrolló, sin violar derechos de autor de terceros, por lo tanto la obra es

original y que es el titular de los derechos patrimoniales, por lo que asume la

responsabilidad sobre el contenido de la misma y saldrá en defensa de la

Universidad en caso de reclamación por parte de terceros.

Ibarra, a los 31 días del mes de Julio del 2013

EL AUTOR:

Firma. …………………………………………………...

Nombre: Alexandra Elizabeth Terán Gordillo


v

DEDICATORIA

A mi papá que desde el cielo si me está observando el quizo tener el orgullo de

que sus hijos algún día tengan una carrera y hoy yo quiero ser la primera en

que él se regocije; y darle esa satisfacción aunque el ahora ya no esté

presente.

Para ti papá con mucho cariño. De tu hija Alexandra

Para mi niña hermosa Juliana porque gracias a su amor ingenuo y verdadero

ella me ha enseñado a ver con otros ojos a este mundo que está lleno de retos

y obstáculos y uno como madre estar dispuesto a enfrentarlos por el amor de

un hijo.

A mi madre Olguita y mis hermanos: Geovany, Silvia, Diana, Freddy, Juanito,

Ruth, Daniela y Marcelo y a cada uno de mis sobrinos quienes son un pilar

fundamental en mi vida por su cariño y apoyo incondicional.

Alexandra


vi

AGRADECIMIENTO

El agradecimiento infinito a DIOS sobre todas las cosas por darnos la voluntad y

la fortaleza para finalizar el presente trabajo; por iluminarnos día a día con su

sabiduría, por haberme permitido vivir hasta este día, haberme guiado a lo largo

de mi vida, por ser mi apoyo, mi luz y mi camino. Gracias.

Le doy gracias a mi MADRE querida Olguita Gordillo por el apoyo brindado a

lo largo de mi vida. Por darme la oportunidad de estudiar. Y por ser ejemplo de

vida. A mis HERMANOS Alex y Silvia por ser los gestores de mi culminación

académica por ser mi apoyo mi fuerza y mi moral para salir y emprender en la

vida.

Al Ing. William Esparza DIRECTOR DE TESIS le agradezco por su valiosa

cooperación y asesoría, por su tiempo, amistad, y por los conocimientos

transmitidos.

De igual manera agradecer a la UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE en

especial a la ESCUELA DE INGENIERÍA TEXTIL por brindarnos la oportunidad

de formarnos profesionalmente e íntegramente.

Alexandra


vii

RESUMEN

El presente proyecto comprende el diseño de una máquina mezcladora para

elaborar pinturas plastisol que son utilizadas para la estampación de diversos

géneros textiles.

Donde se le va utilizar para la producción de dichas pinturas con el inicio de un

pequeño negocio en la ciudad de Ibarra, para alcanzar este fin se requiere

realizar una investigación para la construcción del mezclador.

El desarrollo del presente proyecto incluye un estudio teórico del proceso de

estampación; que es un método de reproducción muy sencillo que se lo realiza

en diversos tipos de telas de algodón, poliéster, viscosa, poli algodón, etc.

Las pinturas plastisol están compuestas principalmente de un polímero que es

un plástico en polvo denominado PVC de color blanco, de olor característico,

que al mezclarse con el carboflex que es un aceite, de color amarillento en la

que al juntarse y batirse en un determinado tiempo forma una emulsión que

es una pasta densa y muy homogénea.

Para elaborar el mezclador investigamos sobre los diversos tipos de agitadores

existentes en la industria. Existen diversos tipos de mezcladores para la

elaboración de pinturas. Se tomó en cuenta el diseño general de un mezclador.

Tiene un sistema de trasmisión sencillo donde el movimiento lo da un motor de

2 Hp monofásico (110/220 V) con una conexión directa; tiene dos poleas una

polea motriz y una polea inducida a través de una banda. El movimiento es

trasmitido a un eje de movimiento de rotación con un agitador de aletas. Para

obtener un movimiento de agitación constante y obtener una mezcla dispersa y

muy homogénea.


viii

Esta es una máquina sencilla, compacta donde se elabora las pinturas plastisol

de una manera muy sencilla y rápida dejando de lado los métodos manuales

tradicionales.

La capacidad real de producción es 20 kilos por parada. Se realizan pinturas de

colores primarios como son: amarillo, azul y rojo; base en color blanco y negro;

y en algunas ocasiones pigmento plateado.

Se realiza este tipo de pinturas bases porque son los colores requeridos en más

producción ya que en la serigrafía al realizar el proceso de estampado se toman

las pinturas para obtener la mezcla de los mismos y obtener una infinidad de

colores. El color blanco y negro por general se utiliza como bases. Y los

pigmentos dorados y plateados para resaltar bordes y obtener un estampado

que resalte visualmente. Se puede realizar más clases de pinturas de acuerdo

a las exigencias existentes en el mercado.


ix

PRESENTACIÓN

El diseño de la máquina descrita a continuación se desarrolló en forma

sistemática estableciendo un modelo secuencial estructurado en 7 capítulos de

la siguiente forma:

En el primer capítulo se presenta sobre que es la estampación; que es una

técnica muy sencilla de impresión de imágenes, textos donde existen diversas

formas de realizar la estampación ya sea manual o industrial. Existen diversos

procesos para realizar un estampado tenemos: Por marcos, bloques, rodillos,

pupos, sublimados, termo transferencia, etc. También se conoce que es la

serigrafía, su proceso, materiales y formas de aplicación.

En el segundo capítulo se describe la composición fundamental de las pinturas

plastisol. Está elaborada a base de un polímero o plástico en polvo denominado

PVC. Se conoce el origen, la evolución, las características generales de un

plástico. Qué es un polímero, su clasificación. Que es un PVC; como es el

proceso de su obtención; sus formas de aplicación. Qué es una pintura

plastisol; cómo se las clasifica; cuáles son sus componentes y la forma de

elaborar una pintura; sus propiedades, características y las ventajas de utilizar

una pintura plastisol.

En el tercer capítulo se describe lo que son las mezclas y emulsiones, se

señala brevemente lo que es una mezcla, su clasificación, que es una

emulsión las propiedades y análisis de las emulsiones. Los usos de las

emulsiones dentro de los diferentes campos como son: productos alimenticios

como son las mantequillas, mantecas; productos agrícolas como son los

insecticidas, herbicidas; sustancias químicas como desodorantes, jabones

líquidos; preparados farmacéuticos como pomadas lociones; emulsiones

industriales como son las ceras y aceites existen una gran infinidad de


x

productos a base de mezclas y emulsiones que se utilizan en la vida diaria. Las

pinturas plastisol resultan de una emulsión.

En el cuarto capítulo se señala lo que es el mezclado una de las operaciones

unitarias de la ingenieríaquímica más difíciles de someter. Existen diversos

tipos de mezcladores y agitadores dentro de la industria El número de

dispositivos utilizados para mezclar materiales es muy grande, y muchos de

ellos no se distinguen por su perfección. Para que la tecnología de la mezcla

pueda avanzar mucho será necesario tomar en consideración muchos modelos

fundamentales como base de nuestros estudios y conocimientos.

En el quinto capítulo nos da a conocer el diseño y su plano de construcción

precisamente por ser el arte de mezclar tan empírico el número de modelos de

mezcladores inventado es enorme. Unos son buenos, otros malos, pero poco

se han normalizado. Cada industria ha perfeccionado los mezcladores

especiales para sus propios usos. Para el diseño de nuestra máquina hemos

tomado en consideración ciertos modelos como base de nuestros estudios y

conocimientos. Y para ello se ha realizado un mezclador especial muy sencillo

de acuerdo a la clase de pintura que se va e elaborar. El mezclador realiza un

trabajo mecánico o de producción posee un motor eléctrico; por lo tanto es un

equipo principal dentro del proceso de producción.

En el sexto capítulo se detalla el proceso de preparación, armado y montaje de

cada uno de los elementos que conforman la máquina la operación y el

mantenimiento que debe realizarse durante determinado tiempo. Y las pruebas

realizadas del producto en la máquina ya puesta en marcha.

En el séptimo capítulo se realiza un análisis económico donde se pretende dar

una descripción general de todos los gastos realizados para obtener el valor de

la inversión realizada en el diseño y construcción de la máquina. La

http://www.monografias.com/trabajos6/diop/diop.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/historiaingenieria/historiaingenieria.shtml


http://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml

http://www.monografias.com/Tecnologia/index.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtml

http://www.monografias.com/Arte_y_Cultura/index.shtml

http://www.monografias.com/trabajos16/industria-ingenieria/industria-ingenieria.shtml


xi

determinación de costos es una parte importante para lograr el éxito en

cualquier negocio. Con esto podemos conocer a tiempo si el precio al que

vendemos lo que producimos nos permite obtener los beneficios esperados

luego de cubrir todos los costos de funcionamiento del negocio.

En este trabajo se presenta todos los capítulos que se desarrollaron en forma

reducida para la construcción del mezclador. Esto no excluye, por supuesto, el

desarrollo futuro de modelos nuevos y mejores, pero nos proporciona una base

para conseguir un cierto prototipo fundamental para el diseño de la mezcladora

que se requiere de acuerdo al producto que se vaya a realizar.

http://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtml



xii

PRESENTATION

The design of the machine described below was developed in a systematic way

by setting a sequential model that is structured in 7 chapters in the following

way:

The first chapter is about that is stamping; it is a very simple technique of

printing images, texts where there are various ways to do stamping either

manual or industrial. There are various processes to make a print we have: by

marcos, blocks, rollers, longfin, sublimates, thermo transfer, etc. It is known

what screen printing is, it process, materials and forms of application.

The second chapter describes the fundamental composition of plastisol

paintings. It is elaborated based on a polymer or plastic called PVC powder. The

origin, the evolution, the general characteristics of a plastic. What is a polymer,

its classification. what is a PVC; as it is the process of collection; its forms of

application. What is a plastisol painting; how it classifies; What are its

components and how to make a painting; its properties, characteristics, and the

advantages of using a plastisol painting.

The third chapter describe what mixtures and emulsions are, briefly outlined

what a mix, its classification, which is an emulsion properties and analysis of

emulsions. The uses of the emulsions in different fields such as: food products

such as butter, lard; agricultural products such as insecticides, herbicides;

deodorants, liquid soaps; pharmaceutical preparations such as salves, lotions;

emulsions industrial such as waxes and oils are a great multitude of products

based on mixtures and emulsions that are used in everyday life. Plastisol

paintings are the result of an emulsion.


xiii

The fourth chapter is designated what is emixed a of the operations of the

engineering chemical more difficult to submit. There are different types of mixers

and agitators within the industry the number of devices used to mix materials is

very big, and many of them are not distinguished by its perfection. So the

technology mix much advance will need to take into consideration many models

fundamental as the basis of our studies and knowledge.

The fifth chapter tells us the design and its construction plan precisely for being

the art of mix so empirically the number of models is enormous. Some are good,

others bad, but little has been standardized. Each industry has perfected mixers

special for your own applications. For the design of our machine we have taken

into consideration certain models as the basis of our studies and knowledge. It

has conducted a special mixer according to the kind of painting that will be easy

and elaborate. Mixer performs mechanical work or production has an electric

motor; therefore it is a main team within the production process.

The sixth chapter details the process of preparation, armed and assembly of

each one of the elements that make up the machine operation and maintenance

to be performed during certain time. And testing of the product in the machine

already set up.

The seventh chapter is an economic analysis which intends to give an overview

of all costs incurred to obtain the value of the investment in the design and

construction of the machine. The determination of costs is an important part to

achieve success in any business. With this we can know in time if the price at

which we sell what we produce allows us to obtain the expected benefits after all

the costs of running the business.

This paper presents all the chapters that were reduced for the construction of

the mixer form. This does not exclude, of course, the development future of

models new and improved, but it provides us a basis to achieve a certain

http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=es&to=en&a=http%3A%2F%2Fwww.monografias.com%2Ftrabajos14%2Fhistoriaingenieria%2Fhistoriaingenieria.shtml

http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=es&to=en&a=http%3A%2F%2Fwww.monografias.com%2Ftrabajos14%2Fhistoriaingenieria%2Fhistoriaingenieria.shtml

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http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=es&to=en&a=http%3A%2F%2Fwww.monografias.com%2FArte_y_Cultura%2Findex.shtml

http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=es&to=en&a=http%3A%2F%2Fwww.monografias.com%2Ftrabajos16%2Findustria-ingenieria%2Findustria-ingenieria.shtml

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xiv

fundamental prototype for the design of the mixer that is required according to

the product that is going to make.


xv

ÍNDICE GENERAL

IDENTIFICACIÓN DE LA OBRA……………………………………………………………………... i

AUTORIZACIÓN DE USO………………………………………………………………………………. i

CESIÓN DE DERECHOS DEL AUTOR……………………………………………………………… ii

CERTIFICACIÓN…………………………………………………………………………………………... iii

CONSTANCIA….…………………………………………………………………………………………... iv

DEDICATORIA…………………………………………………………………………………………….. v

AGRADECIMIENTO……………………………………………………………………………………… vi

RESUMEN…………………………………………………………………………………………………… vii

PRESENTACIÓN………………………………………………………………………………………….. ix

PRESENTATION………………………………………………………………………………………….. xii

ÍNDICE……………………………………………………………………………………………………….. xv

PARTE TEÓRICA

CAPÍTULO 1. EL ESTAMPADO…………………………………………………………………….

1

1.1 Introducción a la Estampación……………………………………………………………….

1

1.2 ¿Qué es el Estampado?………………………………………………………………………….. 2

1.3 El Estampado Serigráfico………………………………………………………………………. 2

1.3.1 Origen de la Serigrafía……………………………………………………………… 3

1.4 Tipos de Estampación…………………………………………………………………………… 5

1.4.1 Estampación Industrial……………………………………………………………. 6

1.4.2 Estampación Publicitaria Comercial…………………………………………. 6

1.4.3 Estampación Artística – Artesanal…………………………………………… 7

1.5 Procesos para Estampación…………………………………………………………………. 8

1.5.1 Estampado Manual………………………………………………………………… 8

1.5.2 Estampado por Bloques………………………………………………………….. 9

1.5.3 Estampado por Rodillos………………………………………………………….. 10

1.5.4 Estampado a la Perrotina………….……………………………………………. 11

1.5.5 Estampado por Termo Transferencia…………………………………….. 11

1.5.5.1 Tipos de Transfer……………………………………………………. 12

1.5.5.1.1 Hot- Split y Cold Peel…….………………………… 12

1.5.5.1.2 Sublimación………………….………………………… 13

1.5.6 Estampado con Sellos…………………………………………………………….. 14

1.5.6.1 Preparación de los Sellos………………………………………….. 15


xvi

1.5.7 Estampado con la Técnica de la Serigrafía Hinchada o 3D..……….. 15

1.5.8 Serigrafía o Estampado con Pantalla..………………………………………. 16

1.6 Materiales Utilizados para la Serigrafía………………………………………………… 16

1.6.1 Bastidor o Pantalla.………………………………………………………………… 16

1.6.1.1 Tipos de Marcos…..…………………………………………………… 17

1.6.1.2 Tipos de Tela para Construcción de Pantallas……………. 17

1.6.2 Serti de Gutta………..………………………………………………………………. 18

1.7 Grupos de Tintas y su Aplicación sobre distintos Soportes…………………… 18

1.7.1 Tintas para Papel….………………………………………………………………. 18

1.7.2 Tintas para PVC…….……………………………………………………………… 19

1.7.3 Tintas para duroplastos, metales y vidrios……………………………… 20

1.7.4 Tintas Textiles………..…………………………………………………………….. 20

1.7.4.1 Clasificación de las Tintas Textiles….………………………… 21

1.7.4.1.1 Tintas Acuosas, Base Agua o Autorret………. 21

1.7.4.1.1.1 Las Lacas………………………..………. 21

1.7.4.1.1.2 Las Acraminas………………..… …… 21

1.7.4.1.2 Las Tintas Textiles Plastisoles………….……… 22

1.7.5 Los Transfer…………..…………………………………………………………….. 24

1.7.6 Los Plotters…..………..…………………………………………………………….. 25

CAPÍTULO 2. EL PLÁSTICO Y EL PLASTISOL….……………………………………….

27

2.1 Etimología, Origen e Historia Evolutiva del Plástico……………………………..

27

2.1.1 Etimología….…………..…………………………………………………………….. 27

2.1.2 Origen…….….…………..…………………………………………………………….. 28

2.1.3 Evolución..….…………..…………………………………………………………….. 29

2.1.4 Características Generales de los Plásticos…..…………………………… 31

2.2 ¿Qué son los Polímeros?………………………………………………………………………… 32

2.2.1 Fuerzas de Van Deer Waals……………………………………………………. 32

2.2.2 Fuerzas de Atracción Dipolo – Dipolo…………………………………….. 33

2.2.3 Enlaces de Hidrógeno…….……………………………………………………… 33

2.2.4 Otros Polímeros……………………………………………………………………… 33

2.3 Tipos de Polímeros…………………………………………………………………………….. 34

2.3.1 Homopolímeros……………..…………………………………………………….. 35

2.3.2 Polímeros más Importantes y sus Monómeros………………………. 35

2.3.2.1 Polímeros Comunes……………….….…………………………… 35

2.3.2.2 Polímeros de Ingeniería…………….…………………………… 36


xvii

2.3.2.3 Polímeros Funcionales……………….…………………………….. 36

2.4 Procesos de Polimerización…………………………………………………………………. 37

2.4.1 Polimerización por Adición…………………………………………………….. 37

2.4.2 Polimerización por Condensación….……………………………………….. 38

2.4.3 Polimerización en Suspensión.……………………………………………….. 38

2.4.4 Polimerización en Emulsión..…………………………………………………. 39

2.4.5 Polimerización en Masa………………………………………………………… 39

2.5 Usos de algunos Polímeros………………………………………………………………….. 40

2.5.1 PVC………………………………………………………………………………………. 40

2.5.2 Estireno……………………………………………………………………………….. 40

2.5.3 Politeno.……………………………………………………………………………….. 41

2.5.4 Polipropileno………………………………………………………………………… 41

2.5.5 Teflón….……………………………………………………………………………….. 41

2.5.6 Acrílica..……………………………………………………………………………….. 42

2.5.7 Silicona..……………………………………………………………………………….. 42

2.5.8 Resina….……………………………………………………………………………….. 42

2.5.9 Nylon 66……………………………………………………………………………….. 42

2.5.10 Plástico PVA………………………………………………………………………… 43

2.5.11 Poliuretano…………………………………………………………………………. 43

2.6 Pinturas Plastisol……………………………………………………………………………….. 44

2.6.1 ¿Qué son las Pinturas Plastisol?……………………………………………… 44

2.6.2 Clases de Pinturas Plastisol……………………………………………………. 46

2.6.2.1 Plastisol Convencional……………….….…………………………. 46

2.6.2.2 Plastisol Colores Metalizados (Oro y Plata)………………. 46

2.6.2.3 Plastisol Hinchable…………………….….………………………… 47

2.6.2.4 Plastisol Colores Fluorescentes….….…………………………. 47

2.6.2.5 Plastisol Foto luminiscente..……….….………………………… 48

2.6.2.6 Plastisol Transparente……………….….………………………… 48

2.6.2.7 Plastisol Negro sobre Negro… ….….………………………….. 49

2.6.3 Proceso de Elaboración de una Pintura Plastisol..……………………. 49

2.6.3.1 Medidas…………………….……………….….………………………… 50

2.6.3.2 Mezcla……………………………………….….………………………… 50

2.6.3.3 Dispersión…………………...…………….….…………………………. 50

2.6.3.4 Ajustes……………………...……………….….…………………………. 50

2.6.3.5 Filtrado y Envasado…..……………….….…………………………. 51

2.6.4 Componentes de una Pintura Plastisol…………………...……………….. 51

2.6.4.1 Ligantes…………………….……………….….………………………… 51


xviii

2.6.4.2 Aditivos…………………….……………….….…………………………. 52

2.6.4.2.1 Clases de Aditivos……………………………………. 53

2.6.4.3 Pigmentos..……………….……………….….………………………… 54

2.6.4.3.1 Clases de Pigmentos……………………………… ... 54

2.6.4.3.1.1 Pigmentos Cubrientes….………..… 54

2.6.4.3.1.2 Pigmentos Anticorrosivos……..… . 55

2.6.4.3.1.3 Pigmentos Extendedores………… . 56

2.6.4.3.1.4 Pigmentos Especiales.….………..… 56

2.6.4.3.1.5 Pigmentos Metálicos…....………..… 57

2.6.4.3.1.6 Pigmentos Nacarados..………..… .. 57

2.6.4.3.1.7 Pigmentos Intumescentes……..…. 57

2.6.4.3.1.8 Pigmentos Tóxicos…...….………..… 57

2.6.5 Propiedades de las Pinturas Plastisol…..………………...……………….. 57

2.6.6 Características de las Pinturas Plastisol………………...………………… 58

2.6.6.1 Color…..…………………….……………….….………………………… 58

2.6.6.2 Estabilidad.……………….……………….….………………………… 59

2.6.6.3 Viscosidad……………….……………….….…………………………. 59

2.6.6.4 Densidad………………….……………….….…………………………. 59

2.6.6.5 Aspecto…………………….……………….….…………………………. 60

2.6.6.6 Contenido de Sólidos o Volumen.….…………………………… 60

2.6.6.7 Rendimiento.…………….……………….….………………………… 60

2.6.6.8 Vida del Producto.…….……………….….…………………………. 60

2.6.6.9 Aplicación...……………….……………….….………………………… 60

2.6.6.10 Velocidad de Secado.……………….….………………………….. 61

2.6.7 Ventajas de las Pinturas Plastisol………………………...………………….. 61

CAPÍTULO 3.MEZCLAS Y EMULSIONES………….………………………………………..

63

3.1 Introducción……………………………………………………….……………………………..

63

3.1.1 ¿Qué son las Mezclas?…………………………………………...……………….. 64

3.1.2 Clasificación de las Mezclas..………………………………...……………….. 65

3.1.2.1 Mezcla Homogénea…...……………….….…………………………. 67

3.1.2.2 Mezcla Heterogénea.....……………….….………………………… 67

3.1.3 Separación de Mezclas…….....………………………………...………………… 69

3.1.3.1 Filtración……………….....……………….….…………………………. 70

3.1.3.2 Destilación….………….....……………….….…………………………. 71

3.1.3.3 Decantación..………….....……………….….………………………… 72


xix

3.1.3.4 Centrifugación.……….....……………….….…………………………. 73

3.1.3.5 Cromatografía.……….....……………….….…………………………. 73

3.1.3.6 Cristalización………….....……………….….………………………… 74

3.2 Qué son Las Emulsiones…………………………………………………………………….... 74

3.2.1 Propiedades de las Emulsiones…………………………...…………………. 75

3.2.2 Análisis de Emulsiones………………………………………...……………….. 79

3.2.3 Propiedades de los Emulsivos..………………………………………………. 81

3.3 Uso de Emulsiones……………………………………………………………………………… 83

3.3.1 Productos Alimenticios………………………………………...……………….. 83

3.3.2 Productos Agrícolas……...……………………………………...………………. 83

3.3.3 Sustancias Químicas Sanitarias y Pulimentos………...……………….. 83

3.3.4 Preparados Farmacéuticos y Cosméticos……………...………………… 84

3.3.5 Emulsiones Industriales…………………………………...…………………… 84

3.4 Ejemplo de Elaboración de una Emulsión……………………………………………. 84

3.5 Equipo para realizar una Emulsión……………………………………………………… 86

3.5.1 Rotación Mecánica de Paletas….…………………………...……………….. 86

3.5.2 El Agitador Planetario………….….…………………………...……………….. 86

3.5.3 Aireación………………………………...…………………………...……………….. 87

3.5.4 Agitación por medio de Hélice....…………………………...………………… 87

3.5.5 Agitación con Turbinas………..….…………………………...………………… 87

3.5.6 Molino de Coloides………………….…………………………...………………… 87

3.5.7 Homogeneizador…………………….…………………………...………………… 88

3.6 Ensayo de Emulsiones………………………………………………………………………… 89

CAPÍTULO 4.MÁQUINAS AGITADORAS O MEZCLADORAS…….………………..

91

4.1 Introducción al Mezclado……………………………………..………………………………..

91

4.2 Tipos de Mezcladores…………………………………………………………………………… 91

4.2.1 Mezcladores de Flujos o Corrientes……………………...………………….. 92

4.2.1.1 Mezcladores de Chorro...………….….……………………………. 93

4.2.1.2 Inyectores…………………....………….….……………………………. 93

4.2.1.3 Mezcladores de Columnas con Orificios de Turbulencia.. 94

4.2.1.4 Sistemas de Circulación Mixta..….………………………………. 94

4.2.1.5 Bombas Centrifugas…....………….….……………………………… 94

4.2.1.6 Torres Rellenas y de Rociada….….………………………………. 95

4.2.2 Mezcladores de Paletas o Brazos………………………...…………………... 95

4.2.2.1 De Brazos Rectos o de paletas en forma de remos………. 97


xx

4.2.2.2 Mezclador de Rastrillo………………………………………...…….. 97

4.2.2.3 Paletas con Lengüetas o dedos fijos intercalados…......... 97

4.2.2.4 Tipo de herraduras…………………………………………………… 97

4.2.2.5 Paletas Corrredizas…………………………………………….…….. 98

4.2.2.6 Cubetas Giratorias con Paletas Excéntricas………………… 98

4.2.2.7 Paletas de Doble Movimiento…………………………………….. 98

4.2.2.8 Paletas de Movimiento Planetario………………………………. 98

4.2.2.9 Batidor o Emulsificador…………………………………………….. 99

4.2.2.10 Agitador con Elevador por Aire……………………………….. 99

4.2.2.11 El Amasador…………………………………………………….…….. 100

4.2.3 Mezcladores de Hélices o Helicoidales………………...………………….. 100

4.2.3.1 Hélices como Dispositivos para mezclar gases…….……… 101

4.2.3.2 Hélices con Ejes Vertical……………………………….…….……… 101

4.2.3.3 Hélice Descentrada y con su Eje inclinado……….….……… 101

4.2.3.4 Hélice al costado del Recipiente………………….…….……….. 102

4.2.3.5 Hélice en un tubo de Aspiración…………………..…….……… 102

4.2.4 Mezclador de Turbina o de Impulsor Centrifugo....………………….. 102

4.2.4.1 Soplante de turbina o ventilador centrifugo….…….……… 104

4.2.4.2 Mezclador Sencillo de Turbina………………..….…….……….. 104

4.2.4.3 Mezclador de Turbina con paletas Directrices Fijas…….. 105

4.2.4.4 Turbo Dispersador……………………………………….…….……. 105

4.2.4.5 EL Absoberdor Turbogas…………………………..….…….……. 105

4.2.5 Mezclador de Tambor………………………………………....………………. 106

4.2.5.1 Mezclador de Doble Cono…………………………..….…….…… 106

4.2.6 Tipos Diversos…………..………………………………………....……………… 107

4.2.6.1 El Molino Coloidal……………………………………..….…….……. 107

4.2.6.2 El Homogeneizador…………………….……………..….…….…… 108

4.2.6.3 El Votator………………….…………………………………..….…….….. 108

4.2.6.4 Mezclador de Conos Giratorios………………..….…….………. 109

4.3 Agitadores o Mezcladores para elaborar pinturas para Estampación……… 109

4.3.1 Características de un Agitador o Mezclador de Pinturas…………. 110

4.3.2 Funciones y Aplicaciones de los Agitadores………......………………. 111

4.3.3 Sistemas de Agitación…………………………………………....……………… 112

4.3.3.1 Disco Dispersor…..……………………………………..….…….……. 112

4.3.3.2 Propela……………….……………………………………..….…….…… 112

4.3.3.3 Cabezales con Rotor Estator.……………………..….…….…….. 112

4.3.4 Modelos y Características Técnicas de un Agitador.………………… 113


xxi

4.3.5 Tipo de Movimiento Circulatorio generado por los Agitadores 114

4.3.5.1 Agitación de Flujo Axial……………………………..….…….…… 114

4.3.5.2 Agitación de Flujo Radial…………………………..….…….……. 115

4.3.6 Velocidad del Fluido en un Punto del Tanque……………..………… 115

4.3.7 Esquema de los Agitadores…………………………………………………… 116

PARTE EXPERIMENTAL

CAPÍTULO 5. DISEÑO, PLANO ELEMENTOS Y PUESTA EN MARCHA……….

117

5.1 Introducción……………………………………………………………………………………….. 117

5.2 Diseño de la Máquina Mezcladora………………………………………………………… 118

5.2.1 Sistema de Mezclado………..…………………………………………………… 118

5.2.2 Sistema de Elevación………..………………………………………………….. 118

5.3 Partes de la Máquina………………………….………………………………………………. 119

5.3.1 Base…………………………………………………………………………………….. 121

5.3.2 Estructura o Soporte………..…………………………………………………… 121

5.3.3 Base del Motor……………………………………………………………………… 122

5.3.4 Brazo….………………………………………………………………………………… 122

5.3.5 Tornillo Sin- Fin……..……………………………………………………………… 123

5.3.6 Volante…….…………………………………………………………………………… 123

5.3.7 Chumacera.………………………………………………………………………….. 124

5.3.8 Soporte del Eje de Movimiento………………………………………………. 124

5.3.9 Pernos…………………………………………………………………………………. 125

5.3.10 Poleas………………………………………………………………………………… 125

5.3.11 Motor…………………………………………………………………………………. 125

5.3.12 Interruptor y Cable de Corriente…………………………………………. 125

5.3.13 Eje.…………………………………………………………………………………….. 126

5.3.14 Aletas..……………………………………………………………………………….. 127

5.3.15 Disco Batidor………………………………………………………………………. 127

5.4 Máquina Mezcladora……………………………………………………………………………. 127

5.5 Materiales para la Construcción de la Máquina Mezcladora………………… 128

5.6 Plano de la Máquina Mezcladora………………………………………………………….. 129

5.7 Fundamentos de Operación de los Motores Eléctricos……………………………. 130

5.7.1 Clasificación General de los Motores………………………………………. 131

5.7.1.1 Motores de Corriente Continua……………………..….……….. 131


xxii

5.7.1.2 Motores de Corriente Alterna.…………………..….…….……. 132

5.7.1.3 Motores Universales………………………………..….…….…….. 132

5.7.2 Partes Constitutivas de un motor Eléctrico……………………………. 132

5.7.2.1 Estator…………………………………...……………………..….……. 133

5.7.2.2 Rotor…………………………………………………………..….………. 133

5.7.2.3 Carcasa………………………………………………………..….……… 133

5.7.2.4 Base……………………………………………………………..….…….. 134

5.7.2.5 Tapas…………………………………………………………..….……… 134

5.7.2.6 Cojinetes………………………………..……………………..….…….. 134

5.7.3 Evolución del Motor Existente………………………………………………. 134

5.7.4 Bandas………………………………………………………………………………… 135

5.7.4.1 Clasificación de las Bandas..…...……………………..….………. 136

5.7.4.2 Bandas Dentadas……………....…...……………………..….……… 136

5.7.4.3 Procedimiento de Selección.…...……………………..….……… 137

5.7.5 Poleas…………………………………..……………………………………………… 138

5.7.6 Esquema del Sistema de Trasmisión……………………………..……….. 139

5.7.6.1 Cálculo de Velocidades…………...……………………..….………. 140

5.7.6.2 Velocidades del Agitador……...……………………..….………… 141

5.7.7 Circuito Eléctrico………………………………..………………………..………. 142

5.7.7.1 Circuito de Potencia…..…………...……………………..….……… 143

CAPÍTULO 6. INSTALACIÓN, MONTAJE, OPERACIÓN Y

MANTENIMIENTO…………………………………………………………………………………….

145

6.1 Instalación y Nivelación……………………………………………………………………….. 145

6.2 Ensamble………………………………………………………………………………………….... 145

6.3 Montaje del Mezclador…………………………………………………………………………. 146

6.3.1 Montaje de la Base del Mezclador….………………………………………. 147

6.3.2 Montaje del Soporte del Mezclador.……………………………………….. 148

6.3.3 Montaje del Sistema de Elevación….………………………………………. 149

6.3.4 Montaje del Brazo………………………….……………………………………… 150

6.3.5 Montaje del Soporte para el Eje de Movimiento de Rotación……. 150

6.3.6 Acople del Agitador o Disco al Eje de Movimiento…………………… 151

6.3.7 Montaje de la Base para el Motor…….…………………………………….. 152

6.3.8 Acople de las Poleas………………………………………………………………. 153

6.4 Operación Inicial de la Máquina ……………….…………………………………………. 153

6.5 Mantenimiento de la Mezcladora………………………………………………………... 155

6.5.1 Mantenimiento Mecánico.…………………………………………………….. 155


xxiii

CAPÍTULO 7. ANÁLISIS DE COSTOS………………………………………………………….

157

7.1 Introducción……………………………………………………………………………………….. 157

7.2 Costos de Construcción de la Máquina…………………………………………………. 157

7.2.1 Costos Directos………………………….….……………………………………… 157

7.2.1.1 Costos de Materiales………….…...……………………..….……… 158

7.2.1.1.1 Lista de Materiales de la Mezcladora………… 158

7.2.1.1.2 Materiales Consumibles………………….………. 159

7.2.1.2 Costos de Máquinas y Herramientas……………..….………. 160

7.2.1.3 Costos de Mano de Obra….…...……………………..….……….. 161

7.2.1.4 Costos de Transporte……….…...……………………..….……… 161

7.2.1.5 Valor Total de Costos Directos.……………………..….……… 162

7.2.2 Costos Indirecto………………………….….……………………………………. 162

7.2.3 Costos Totales…………………………….….……………………………………. 163

7.3 Análisis Financiero……………………………………………………………………………… 163

7.3.1 Costos de Producción………………….….……………………………………. 164

7.3.1.1 Costos de Operación por Kilo de pintura………….….……. 165

7.3.1.1.1 Costos de Mano de Obra por Kilo………………. 165

7.3.1.1.2 Costos de Energía Eléctrica por Kilo…… 165

7.3.1.1.3 Costos de Material de Mant. por Kilo.….. ……. 166

7.3.1.1.4 Costos de Materia Prima por Caneca….. …….. 166

7.3.1.1.5 Costos Promedio de la Pintura por Kilo………. 170

7.3.1.1.6 Costo Producción de Pintura por Kilo…………. 170

7.3.1.1.7 Costo de Producción de pintura al Mes……….. 171

7.3.1.2 Recuperación de la Inversión.....……………………..….………. 171

CONCLUSIONES………………………………………………………………………………………… 173

RECOMENDACIONES……………………………………………………………………………….. 177

BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………………………… 179

ANEXOS……………………………………………………………………………………………………. 182

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura N° 1 El Estampado…………………………………………………………………………

1

Figura N° 2 Pulpo de Estampación……………………………………………………………. 2

Figura N° 3 Estampado o Arte Gráfico………………………………………………………. 6

Figura N° 4 Camisetas con Publicidad Comercial………………………………………. 7


xxiv

Figura N° 5 Estampado Artesanal….………………………………………………………….. 7

Figura N° 6 Estampado en forma Manual………………………………………………….. 8

Figura N° 7 Marco para Estampar Manualmente……………………………………….. 9

Figura N° 8 Impresión por Termo transferencia.……………………………………….. 12

Figura N° 9 Plancha para Transfer…………………………………………………………….. 12

Figura N° 10 Estampado por Sublimación………..……………………………………….. 13

Figura N° 11 Prensa o Plancha Térmica….………..……………………………………….. 13

Figura N° 12 Acción de Aplicar Calor…….………..…………………………………………. 14

Figura N° 13 Desprendimiento del Transfer……..……………………………………….. 14

Figura N° 14 Materiales de Serigrafía……..………..……………………………………….. 16

Figura N° 15 Bastidor o Pantalla……………….……..……………………………………….. 17

Figura N° 16 Estampado con Acraminas…………..……………………………………….. 22

Figura N° 17 Estampado con Plastisol……………..………………………………………. 23

Figura N° 18 Sublimación con Plotter……………...……………………………………….. 25

Figura N° 19 Pinturas Plastisol………………….……..……………………………………….. 44

Figura N° 20 Estampado con Plastisol Convencional………………………………….. 46

Figura N° 21 Estampado con Plastisol Oro y Plata……………………………………… 47

Figura N° 22 Estampado con Plastisol Hinchable…..…………………………………… 47

Figura N° 23 Estampado con Plastisol de Colores Fluorescentes………………… 48

Figura N° 24 Estampado con Plastisol Fotoluminiscente..…………………………… 48

Figura N° 25 Estampado de Impresión Transparente………………………………… 49

Figura N° 26 Estampado de Plastisol Negro…………..………………………………….. 49

Figura N° 27 Mezcla……………………………………………...………………………………….. 64

Figura N° 28 Mezcla del Aire……………………………..…..………………………………….. 65

Figura N° 29 Mezcla del Agua…………………………...…..…………………………………. 66

Figura N° 30 Agua y Aceite……………………………….…..…………………………………. 66

Figura N° 31 Granito……….……………………………….…..…………………………………. 67

Figura N° 32 Mayonesa…………………………………….…..…………………………………. 67

Figura N° 33 Átomos Iguales…………………………….…..…………………………………. 68

Figura N° 34 Mezcla de Átomos….…………………….…..…………………………………. 68

Figura N° 35 Átomos Iguales o Diferentes…..…….…..…………………………………. 69

Figura N° 36 Mezcla de Elementos…..……………….…..…………………………………. 69

Figura N° 37 Átomos Diferentes……………………….…..…………………………………. 69

Figura N° 38 Mezcla de Compuestos…..…………….…..…………………………………. 69

Figura N° 39 Filtrado……………………………………………………………………………… 71

Figura N° 40 Destilado de un Líquido……………….…..…………………………………. 72

Figura N° 41 Precipitación de una Mezcla..……….…..…………………………………. 72


xxv

Figura N° 42 Centrifugado de la sangre.………….…..…………………………………… 73

Figura N° 43 Cromatografía en Papel..…………….…..……………………………………. 74

Figura N° 44 Enfriamiento del Filtrado…………….…..…………………………………… 74

Figura N° 45 Paleta o Brazos……………..…………….…..…………………………………… 95

Figura N° 46 Hélice…………………………....…………….…..………………………………….. 100

Figura N° 47 Turbina de Discos genera Flujo Radial..………………………………… 103

Figura N° 48 Turbina de Aspas Inclinadas….…….…..…………………………………… 104

Figura N° 49 Clases de Agitadores……..…………….…..…………………………………… 110

Figura N° 50 Clases de Cabezales con Rotor………….…………………………………… 113

Figura N° 51 Agitación de Flujo Axial...…………….…..………………………………….. 115

Figura N° 52 Agitación de Flujo Radial…………….…..…………………………………… 115

Figura N° 53 Esquema de los Agitadores.………….…..………………………………….. 116

Figura N° 54 Partes de la Máquina……...…………….…..………………………………….. 120

Figura N° 55 Base del Mezclador………..…………….…..………………………………….. 121

Figura N° 56 Suelda de las Correas……………..…….…..………………………………….. 121

Figura N° 57 Pie del Soporte……………...…………….…..…………………………………… 121

Figura N° 58 Base……………………………..…………….…..…………………………………… 122

Figura N° 59 Brazo del Mezclador……..…………….…..…………………………………… 122

Figura N° 60 Tornillo Sin – Fin…………...…………….…..…………………………………… 123

Figura N° 61 Volante………………………....…………….…..………………………………….. 123

Figura N° 62 Chumacera………………….....…………….…..…………………………………. 124

Figura N° 63 Soporte del Eje…………………………….…..…………………………………… 124

Figura N° 64 Perno………………………….....…………….…..…………………………………. 125

Figura N° 65 Polea de Aluminio………....…………….…..………………………………….. 125

Figura N° 66 Interruptor Eléctrico……...…………….…..…………………………………. 126

Figura N° 67 Eje………………………………..…………….…..…………………………………. 126

Figura N° 68 Disco Batidor de Paletas…………………..………………………………….. 127

Figura N° 69 Estructura del Mezclador..………………..…………………………………. 127

Figura N° 70 Dimensiones de la Mezcladora..………..………………………………….. 129

Figura N° 71 Generación de Movimiento de Rotación….…………………………….. 130

Figura N° 72 Clasificación de los Motores…....………..………………………………….. 131

Figura N° 73 Partes del Motor……………………..………..………………………………….. 132

Figura N° 74 Transmisión por Bandas………..………..…………………………………… 136

Figura N° 75 Sistema de Transmisión………....………..………………………………….. 139

Figura N° 76 Sistema Eléctrico…………………....………..………………………………….. 142

Figura N° 77 Circuito de Potencia de 3 HP y 2 HP...…………………………………… 143

Figura N° 78 Medición de las Correas………...………..…………………………………… 147


xxvi

Figura N° 79 Corte de la Correa………………....………..………………………………….. 147

Figura N° 80 Armado de la Base………………...………..………………………………….. 147

Figura N° 81 Suelda del Tubo……………………..………..………………………………….. 147

Figura N° 82 Lámina de Tol de Acero………...………..…………………………………… 148

Figura N° 83 Soporte……………….………………...………..………………………………….. 148

Figura N° 84 Nivelación del Soporte……………………..………………………………….. 148

Figura N° 85 Suelda del Tubo a la Base…..…...………..………………………………….. 149

Figura N° 86 Armado del Sistema de Movimiento…..………………………………….. 149

Figura N° 87 Soldado del Sistema de Movimiento…..………………………………….. 149

Figura N° 88 Volante………………...………………...………..…………………………………. 150

Figura N° 89 Ajuste de Chumacera……………...………..…………………………………. 151

Figura N° 90 Ajuste de Perno……….…………...………..…………………………………… 151

Figura N° 91 Molde del Disco...……….…………...………..…………………………………. 151

Figura N° 92 Corte de la Lámina…….…………...………..…………………………………. 151

Figura N° 93 Disco Agitador……..…….…………...………..…………………………………. 152

Figura N° 94 Base del Motor….……….…………...………..…………………………………. 152

Figura N° 95 Ajuste de la Base….…….…………...………..…………………………………. 152

Figura N° 96 Construccción de Polea…………...………..…………………………………. 153

Figura N° 97 Tensión de la Banda…….…………...………..…………………………………. 153

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla N° 1 Tipos de Enlace……………………………………………………………………….. 33

Tabla N° 2 Clases de Polimerización………………………………………………………….. 40

Tabla N° 3 Métodos de Separación de Mezclas…………………………………………… 70

Tabla N° 4 Características Técnicas de un Agitador………..…………………………. 114

Tabla N° 5 Materiales para la Construcción de la Mezcladora…………………….. 128

Tabla N° 6 Datos de la Placa del Motor Eléctrico….……………………………………. 135

Tabla N° 7 Velocidades del Agitador…………………………………………………………. 141

Tabla N° 8 Montaje de los Elementos de la Mezcladora………………..…………….. 146

Tabla N° 9 Mantenimiento……………………………………………………………………….. 155

Tabla N° 10 Materiales Utilizados en la Mezcladora.…………………………………… 158

Tabla N° 11 Materiales Consumibles para la Construcción de la Mezcladora.. 159

Tabla N° 12 Costo de Máquinas y Herramientas..………………………………………. 160

Tabla N° 13 Costo de Mano de Obra……………….…………………………………………. 161

Tabla N° 14 Costo de Transporte………………………………………………………………. 161

Tabla N° 15 Total de Costos Directos…………………………………………………………. 162


xxvii

Tabla N° 16 Costos Indirectos……………………………………………………………………. 162

Tabla N° 17 Costos Totales….……………………………………………………………………. 163

Tabla N° 18 Costos de Materia Prima…..……………………………………………………. 164

Tabla N° 19 Pigmento Blanco……………………………………………………………………. 167

Tabla N° 20 Pigmento Negro.……………………………………………………………………. 167

Tabla N° 21 Pigmento Amarillo……….....................…………………………………………. 168

Tabla N° 22 Pigmento Azul….……………………………………………………………………. 168

Tabla N° 23 Pigmento Rojo….……………………………………………………………………. 169

Tabla N° 24 Pigmento Plateado…………………………………………………………………. 169

Tabla N° 25 Promedio Pintura por Kilo…..…………………………………………………. 170

Tabla N° 26 Costo de Producción por Kilo…………………………………………………. 170

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo N° 1 Máquina Mezcladora……………………………………………………………….. 183

Anexo N° 2 Máquina Mezcladora (Vista Fontal)………………………………………….. 184

Sistema de Transmisión………………………………………………………….. 184

Poleas y Bandas……………………………………………………………………… 185

Disco Agitador……………………………………………………………………….. 185

Anexo N° 3 Propiedades del Acero…………………………………………………………….. 186

Anexo N° 4 Motor Monofásico….……………………………………………………………….. 187

Anexo N° 5 Partes del Motor …………………………………………………………………. 188

Anexo N° 6 Poleas (Catálogo)………..…………………………………………………………… 189

Anexo N° 7 Datos Eléctricos y Mecánicos del Motor.……………………………………. 190

Anexo N° 8 Uso General…………………………………………………………………………….. 191

Anexo N° 9 Datos Técnicos del Motor………………………………………………………… 192

Anexo N° 10 Chumaceras (Catálogo)..……………………………………………………….. 193


1

CAPÍTULO 1. EL ESTAMPADO

1.1 INTRODUCIÓN DE LA ESTAMPACIÓN

La técnica de estampación o serigrafía textil es un método de reproducción de

documentos e imágenes sobre tela, esta consiste en transferir una tinta a través

de una gasa anteriormente era con una seda, tensada en un marco, de ahí el

nombre, el paso de la tinta se bloquea en las áreas donde no habrá imagen

mediante una emulsión o barniz, quedando libre la zona donde pasará la tinta.

Se sitúa la gasa, unida a un bastidor para mantenerla tensa, sobre el soporte a

imprimir y se hace pasar la tinta a través de ella, aplicándole una presión

moderada con una rasqueta, generalmente de caucho.

Figura N° 1. El Estampado.

La estampación de dibujos y colores en los tejidos se consigue sobre ellas

colorantes o pigmentos y con las llamadas máquinas de estampación. Las telas

estampadas suelen tener bordes definidos en la parte del dibujo, al lado


2

derecho, y el color casi nunca penetra por completo hasta teñir el revés de la

tela.

1.2 ¿QUÉ ES EL ESTAMPADO?

El estampado es entonces una técnica de impresión, que permite reproducir

imágenes y texto de forma manual y muy sencilla, aunque actualmente se

realiza de forma mecánica automática y se usa la tecnología digital para mayor

facilidad y rapidez.

Figura N° 2. Pulpo de Estampación.

1.3 EL ESTAMPADO SERIGRÁFICO

El estampado serigráfico es un sistema de impresión milenaria. Si bien no hay

datos exactos, se cree que se remonta a los chinos, que según una leyenda

utilizaban cabellos de mujer entrelazados a los que les pegaban papeles,

formando dibujos que luego se laqueaban para que quedara impermeable.

Posteriormente se cambió el material por la seda, de ahí proviene su nombre

serigrafía aunque modificado. Su nombre original seria sericum seda, en latín


3

graphe escribir, en griego. En realidad se debería llamar sericigrafia, pero por

deformaciones termina siendo serigrafía, por el uso de la seda como su

componente original.

Hoy en día este material se encuentra casi en desuso, por ser altamente

higroscópica: vale decir que, por más que la estiremos, cuando toma la

humedad ambiente, se vuelve a aflojar. El sistema de impresión es repetitivo,

esto es, que una vez que tenemos el modelo podemos imprimirlo cientos y

hasta miles de veces sin perder definición.

1.3.1 ORIGEN DE LA SERIGRAFÍA

En la antigüedad toda esta técnica se hacía a mano, o sea que había que

dibujar primero sobre la tela haciendo el dibujo, de acuerdo a los antecedentes

más antiguos de este sistema se han encontrado en China, Japón y en las islas

Fidji, donde los habitantes estampaban sus tejidos usando hojas de plátano,

previamente recortadas con dibujos y que, puestas sobre los tejidos, empleaban

unas pinturas vegetales que coloreaban aquellas zonas que habían sido

recortadas.

Posiblemente la idea surge al ver las hojas de los árboles y de los arbustos

horadadas por los insectos.

En Egipto también se usaron antiguamente los estarcidos para la decoración de

las Pirámides y los Templos, para la elaboración de murales y en la decoración

de cerámica y otros objetos.

La llegada a Europa a partir del año 1.600 de algunas muestras de arte

japonés, permitió comprobar que no habían sido hechas con el sistema de

estarcido, sino con plantillas aplicadas sobre cabellos humanos muy tensados y

pegados sobre un marco rectangular.


4

Tanto en el procedimiento de la serigrafía como en el del estarcido, la mayor

dificultad era la necesidad de puentes para sujetar las partes interiores de

dibujos o letras en su sitio exacto, y ésta solamente podía ser evitada con un

segundo estarcido.

En la época dorada europea, se fabricaban unas calcomanías que se aplicaban

en los artículos de uso diario, platos, vasos. En Europa se utilizó para imprimir

telas, en lo que se llamó “impresión a la lionesa”, por ser el lugar en donde se

aplicaba este sistema. En Francia fue el pintor Toulouse Lautrec el que la usó

para hacer los afiches del Moulin Rouge

La aplicación del sistema de impresión por serigrafía como base de la técnica

actual, empieza en Europa y en Estados Unidos a principios de nuestro siglo, a

base de plantillas hechas de papel engomado que, espolvoreadas con agua y

pegadas sobre un tejido de organdí (algodón) cosida a una lona, se tensaba

manualmente sobre un marco de madera al que se sujetaba por medio de

grapas o por un cordón introducido sobre un canal previamente hecho en el

marco.

Colocada encima la pintura o la tinta, se arrastraba y presionaba sobre el dibujo

con un cepillo o racleta de madera con goma o caucho, y el paso de la tinta a

través de la plantilla permitía la reproducción de las imágenes en el soporte.

Con esta técnica se empezó, en un principio, a estampar tejidos, sobre todo en

Francia, dando origen al sistema de estampación conocido por “estampación a

la Lyonesa”, con características parecidas pero diferentes al sistema de

serigrafía.

La invención de una laca o emulsión que permitía sustituir el papel engomado

sobre el tejido con una mayor perfección en la impresión, inició el rápido

desarrollo de este procedimiento.


5

Al principio, en pequeños talleres en Europa y en Estados Unidos que

aparecían con gran rapidez, empezaron a realizar los primeros trabajos.

Inicialmente, lo que parecía un sistema elemental de reproducción animó a

muchas personas a empezar esta labor; sin embargo, la falta de técnica y de

medios y el no proseguir con las investigaciones necesarias para la mejora del

procedimiento, los desanimaba hasta que lo dejaron definitivamente.

La primera patente de la serigrafía moderna pertenece al inglés Samuel Simón

y al norteamericano Jhon Pilsworth que entre 1907 y 1915 realizaron la

máquina con pantalla obtenida fotográficamente.

Es en Estados Unidos, y con el auge de la fotografía y los productos químicos,

donde toma un impulso espectacular, y gracias a esto actualmente hacia donde

se mire se verán artículos hechos en serigrafía.

1.4 TIPOS DE ESTAMPACIÓN

La estampación es una técnica de impresión por lo tanto pertenece al grupo de

las artes gráficas.

La estampación se puede hacer en forma manual y muy sencilla o en forma

mecánica y automática como se realiza en algunas empresas muy tecnificadas

que trabajan en el ámbito publicitario comercial e industrial.

Desde que la estampación se inventó no ha dejado de evolucionar y ha sido

usada para gran cantidad de propósitos, comunicativos, decorativos y prácticos.

Los principales tipos de estampación son: estampados directos, más frecuentes

y con modalidades diversas de acuerdo a exigencias del género, dibujo,

economía; estampados por reservas, con los antiguos métodos de estampado;

otros tipos son menos usuales.


6

Figura N°3. Estampado o Arte Gráfico.

1.4.1 ESTAMPACIÓN INDUSTRIAL

La aplicación industrial es cuando se refiere a objetos o productos que se

fabrican por cientos de miles o millones como envases, circuitos impresos,

instrumentos de medición, productos de la industria textil.

Entonces de la estampación industrial es cuando se aplica como parte de un

proceso de fabricación.

1.4.2 ESTAMPACIÓN PUBLICITARIA – COMERCIAL

La aplicación publicitaria comercial se trata de la impresión sobre objetos que

se usan para anunciar o promover productos o actividades de los diferentes

sectores de la sociedad y los objetos se imprimen por cientos, por miles y en

algunos casos hasta por cientos de miles. Hay una gran variedad como:

camisetas, gorras, toallas, entre otras.


7

Figura N° 4. Camisetas con Publicidad Comercial.

1.4.3 ESTAMPACIÓN ARTÍSTICA – ARTESANAL

La estampación artística artesanal es cuando se imprime los dibujos o diseños

por el simple gusto y placer de hacerlos, y si se pueden vender. También se

habla de la impresión de objetos como los publicitarios pero con la diferencia de

que no se imprimen grandes cantidades y no anuncian ni hacen propaganda a

ningún producto.

Figura N° 5. Estampado Artesanal.


8

La estampación con la aplicación artística artesanal es muy interesante y

divertida con gran utilidad.

1.5 PROCESOS PARA ESTAMPACIÓN

1.5.1 ESTAMPADO MANUAL

Es aquella que se realiza sin la intervención de maquinaria automática, de tal

forma que en la antigüedad para poder estampar se mantenía la tela extendida

sobre anchas mesas recubiertas con capas de fieltro y otros tejidos. La

decoración se efectúa presionando la matriz de madera que lleva el dibujo

grabado en relieve. El operario embebe la matriz en la pasta colorante y luego

la aplica y presiona sobre el tejido para obtener el dibujo.

Este procedimiento es muy lento y, en consecuencia, costoso.

Figura N° 6. Estampado en forma Manual.

La técnica moderna lo ha reemplazado por otro más rápido: el estampado a

mano. En este caso, en lugar de la matriz de madera se utiliza un marco que


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posee, además del soporte rectangular, una tela muy delgada situada en su

interior (un velo de seda o nylon) y untado con barniz impermeable.

Este barniz es retirado en la parte correspondiente al dibujo que se quiere

estampar. De esta manera, cuando el operario aplica con una espátula la pasta

sobre el marco ésta se extiende sólo en las partes que no han sido

impermeabilizadas por el barniz, obteniéndose así, el estampado deseado.

Figura N°7. Marco para Estampar manualmente.

El marco se desplaza sobre niveles dispuestos en los costados de la mesa,

operándose su desplazamiento con la mayor precisión.

1.5.2 ESTAMPADO POR BLOQUES

El estampado por bloques trata de grabar el diseño sobre un bloque de madera

que se sumerge en el colorante y se imprime directamente sobre el tejido. Es el

procedimiento más antiguo conocido y pocas veces se utiliza de forma

comercial.


10

1.5.3 ESTAMPADO POR RODILLOS

El estampado por rodillos se realiza desde el siglo XVIII tiempo en que se

mecanizaba la industria textil. Se utiliza un cilindro metálico hierro fundido sobre

el que pasa la tela, con otro rodillo de cobre que tiene grabado el diseño con

color, y después queda impreso en la tela, pero debe hacerse un rodillo de

grabado por cada color que lleve el diseño.

Las máquinas de rodillos permiten un estampado continuo y a la vez policromo.

Se debe sin embargo, diferenciar entre el estampado en cilindros con relieve y

el realizado con cilindros grabados. En ambos casos, la máquina está basada

en un tambor metálico especial, recubierto con una tela apropiada, donde se

desplaza el tejido a estampar sobre una bobina continua de tela extendida.

En torno a este tambor están dispuestos dos o más cilindros, cada uno de los

cuales lleva uno de los colores correspondientes al dibujo que se quiere

estampar.

Los cilindros grabados están compuestos por una estructura interna de hierro

envuelta por otro cilindro de cobre que lleva el grabado. En las máquinas de

tambores grabados, los cilindros son presionados contra el tambor central

donde se desliza el tejido arrastrado por el movimiento de rotación. Como la tela

está sujeta a una fuerte tracción, este tipo de máquinas es utilizado para el

estampado de los tejidos livianos.

Las máquinas de cilindros están generalmente provistas de secadores o

cámaras de secado con aire caliente, por donde el tejido pasa a medida que va

siendo estampado.

La reserva es un procedimiento que consiste en estampar algunos puntos del

tejido con pastas especiales que tiene la propiedad de impedir la fijación de los


11

colores obtenidos luego por superposición. Se consiguen de tal manera dibujos

no coloreados sobre el fondo azul, negro, rojo entre otros.

1.5.4 ESTAMPADO A LA PERROTINA

Se practica en una máquina que debe su nombre a su inventor, Perrot en 1834.

Por medio de un dispositivo, la tela se desplaza sobre planos recubiertos de

fieltro.

Cuando se detiene, ese efectúa ese estampado por medio de matrices

metálicas cuya dimensión es similar al ancho de dicha tela. Las matrices que

usan el dibujo grabado en relieve, se separan del tejido y, mientras éste se

desenrolla, reciben por medio de rollos de tintura, la parte sobrante que

transportarán nuevamente a la tela sin riesgo de que se produzcan borrones.

1.5.5 ESTAMPADO POR TERMOTRANSFERENCIA

El proceso básico para producir Transfer con Plastisoles no es complicado, se

imprime un diseño con tinta Plastisol, pero en lugar de imprimirlo directamente

sobre la tela, lo imprime en un papel especial.

El papel es luego pasado a través de un secador donde la tinta es calentada

hasta que se gelifique suficientemente para estar seca al tacto. Es importante

no curar la tinta demasiado.

El resultado de la impresión, llamada Transfer, puede ser guardado hasta que

se necesite. Cuando se quiere aplicar el Transfer a una prenda hay que

colocarla en la plancha Transfer, poner el Transfer encima de la prenda, sitúe el

dibujo hacia abajo y cerrar la prensa. El calor y la presión aplicados por la

prensa permiten a que el dibujo penetre en la prenda y finalizarán su cura.

Cuando el trabajo se realiza correctamente, este tipo de Plastisoles queda


12

permanente en la prenda y se hace muy difícil de distinguir respecto de la

impresión directa. Hay diferentes situaciones donde los Plastisoles Transfer son

verdaderamente mucho más eficientes, económicos y mejores que una

impresión directa.

1.5.5.1 TIPOS DE TRANSFER

Los dos tipos más comunes de Plastisoles para Transfer son: Hot – Split y Cold

- peel

1.5.5.1.1 HOT-SPLIT Y COLD-PEEL

La principal diferencia entre los dos transfers es como tienen que ser aplicados.

Cuando se aplican los Transfer Hot-Split, el papel Transfer es inmediatamente

removido después de que la plancha se abre en caliente. Debido a que la capa

de tinta está aún caliente y relativamente fluida, se separa. La mayor cantidad

de tinta permanece en la tela pero alguna queda adherida al papel. Los Transfer

Hot-Split tienen una mano suave y cuando se aplican correctamente son casi

Figura N°8. Impresión por Termotransferencia.

Figura N°9. Plancha para Transfer.


13

indistinguibles de una impresión directa; aunque debido a que éstos dejan una

capa fina de tinta en la tela, especialmente en prendas oscuras.

En cambio cuando se aplican los Transfer Cold-Peel el papel no se saca hasta

que la tinta y la prenda estén frías. La capa entera de tinta se adhiere a la

remera. Los Transfer Cold-Peel son algo más duros al tacto. Ellos tienen

excelente opacidad poder cubritivo.

1.5.5.1.2 SUBLIMACIÓN

La Sublimación es un proceso de transferir una impresión gráfica o texto o

combinación de ambos realizada sobre un papel especial llamado Transferencia

en un objeto o artículo de poliéster o con un recubrimiento de poliéster o

polímero especial. Este proceso de transferencia se hace al aplicar calor de

aproximadamente 400ºF sobre la transferencia que se ha colocado sobre la

superficie del artículo a sublimar. El calor generalmente se aplica con una

prensa o plancha térmica.

Figura N° 11. Prensa o Plancha Térmica.

Figura N° 10. Estampado por Sublimación


14

El calor en la prensa provoca un proceso de sublimación que lo convierte en

gas y la tinta que se ha impreso sobre la transferencia permite abrir los poros

del polímero de forma que el gas pasa a través de la capa de la superficie y

después de unos segundos la superficie se empieza a enfriar, el gas revierte a

un sólido y los poros del polímero se cierran y de esa forma queda atrapado el

sólido que se formó.

1.5.6 ESTAMPACIÓN CON SELLOS

La estampación con sellos se puede realizar con materiales más económicos,

para aprender el proceso de estampación, antes de comenzar a estampar en

tela hay que practicar sobre otras superficies más sencillas como el papel para

no cometer errores en la prenda que se vaya a estampar.

Para estampar sobre tela hay que evitar el cargar en exceso la tela con pintura.

Y se tiene que trabajar en una superficie plana para evitar derrames. Se debe

usar también una pintura acrílica, al momento de estampar la tela se debe lavar

antes para quitar el apresto y para que encoja. Se debe probar primero la

pintura en un trozo de la misma tela para ver la absorción de la pintura, en el

Figura N° 12. Acción de aplicar Calor.

Figura N° 13. Desprendimiento del Transfer.


15

momento de pintar hay que cubrir con papel la zona que no se va a pintar para

mantenerla limpia.

1.5.6.1 PREPARACIÓN DE LOS SELLOS

Estampar a partir de sellos, se elige el diseño con un poco de imaginación.

Utilizar una esponja firme, una goma de borrar recortada, pinzas, carretes

plásticos de hilos de coser, con los que se puede estampar las ruedas de

vehículos, hilo retorcido, corchos, las propias manos, bloques de goma espuma,

planchas de polietileno o cualquier otro material que tenga una forma

interesante.

Lo único que hay hacer es mojarlos en pintura y apretarlos contra una superficie

de papel o tela para que dejen su huella.

1.5.7 ESTAMPADO CON LA TÉCNICA DE LA SERIGRAFÍA HINCHADA O

3D

El efecto de hinchado o 3D, se realiza con tinta hinchable Puff y otro que se

hace con tinta de alta densidad High Density. La diferencia entre los dos es que,

así como la tinta hinchable a la vez que sube se expande hacia los lados en

cambio, la de alta densidad sólo sube y está es mucho más elástica, queda más

gomosa y la tinta hinchable es más esponjosa.

El efecto de alta densidad es más complicado realizarlo, ya que se necesita una

malla muy abierta que va entre 10 y 21 hilos y con una capa de emulsión de por

lo menos 1000 micras.

Estos son los mismos principios que se utiliza en la serigrafía, solo que al

contrario, porque cuando se hace al serigrafiar del revés para luego transferir

con la plancha a la prenda, la tinta hinchable será el último color que pondrá.


16

1.5.8 SERIGRAFÍA O ESTAMPADO CON PANTALLA

La serigrafía es un método que se aplica a la pantalla el diseño en cuestión, de

forma que toda la pantalla, excepto el espacio que ocupa el diseño, quede

recubierta de un material resistente. Es necesaria una pantalla por cada color

que contiene el diseño. La serigrafía es una forma de estampación de bajo

coste y puede hacerse manualmente o mecanizada.

1.6 MATERIALES UTILIZADOS PARA LA SERIGRAFÍA

Figura N° 14. Materiales de Serigrafía.

1.6.1 BASTIDOR O PANTALLA

Es un armazón de palos o listones de madera, o de barras delgadas de metal,

en la cual se fijan lienzos para estampar. Los requisitos para un buen marco

son: firmeza, bien escuadrado, estabilizado, liviano, bien ensamblado o soldado

y resistente a influencias mecánicas y químicas y que mantenga en el largo

plazo estas cualidades.


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Al marco de madera o metal, en el cual va firmemente tensada y adherida una

malla pasa a constituirse en un bastidor.

Figura N° 15. Bastidor o Pantalla.

1.6.1.1 TIPOS DE MARCOS

En la realización de bastidores se deben tomar en cuenta diferentes aspectos:

Uso o destino del bastidor, Tamaño del marco y Material del marco.

1.6.1.2 TIPOS DE TELAS UTILIZADAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE

PANTALLAS

Naturales, sintéticas y metálicas.

Entre las telas naturales utilizadas en la estampación serigraficas son sedas

fotográficas que se caracterizan porque sus impresiones son uniformes y de

escaso relieve de tinta. No es conveniente mojarlas a más de 50 grados de

temperatura, ya que se puede perder el impermeabilizante, con lo que se

perjudica la cohesión del tejido.


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Las telas sintéticas utilizadas para la serigrafía tenemos: el nylon y el fotonyle

las más utilizadas son menos higroscópicas que la seda natural, y las pantallas

construidas con ellas presentan una gran resistencia.

Las telas metálicas, aunque son más resistentes, tienen un registro más

imperfecto, siendo totalmente válidas para estampaciones industriales, pero no

para la estampación artística.

1.6.2 SERTÍ DE GUTTA

La gutta o guta es una espesa pasta, derivada del látex, que se obtiene de un

árbol tropical llamado la gutapercha. Se utiliza para delimitar las zonas de la

seda que irán pintadas de colores distintos o que no deben mezclarse,

actuando de barrera entre ellos. Esta puede ser transparente que, aplicada

sobre el lienzo, se verá blanca o de diferentes colores negro o nacarados como

el dorado o el plateado. También pueden usarse espesantes con una función

parecida: esta vez, el espesante se mezcla con las pinturas o tintes, logrando

que tengan una mayor consistencia y que, al aplicarlas sobre la tela, no se

expandan por ella, sino que permanezcan donde fueron aplicadas.

1.7 GRUPOS DE TINTAS Y SU APLICACIÓN SOBRE DISTINTOS

SOPORTES

1.7.1 TINTAS PARA PAPEL

Estas tintas suelen ser de secado por evaporación, estando compuestas

generalmente a base de resinas celulósicas o acrílicas, empleándose para su

formulación sistemas solventes basados en hidrocarburos. Para su disolución

se emplean, generalmente, hidrocarburos alifáticos (white spirit).


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Estas tintas acostumbran a ser autosolventes, dando por ello, una buena

estabilidad en pantalla.

Para retrasar el secado de la tinta en pantalla, sobre todo en épocas calurosas,

es preferible, en lugar de emplear retardantes que podrían dar problemas de

repintado en el apilamiento, sustituir los hidrocarburos alifáticos por

hidrocarburos aromáticos, que reforzarán la propiedad autosolvente,

aumentando la estabilidad en pantalla, sin retrasar substancialmente el secado

sobre el soporte.

1.7.2 TINTAS PARA P.V.C

Estas tintas están formuladas con polímeros acrílicos y copolímeros vinílicos. Al

igual que las tintas para papel, suelen tener propiedades autosolventes, siendo

esta propiedad más o menos acusada dependiendo del tipo de polímero

empleado. También influyen en esta propiedad, los solventes empleados en su

formulación. Éstos suelen ser ésteres y éteres combinados, en ocasiones con

hidrocarburos y contando con la presencia, en mayor o menor medida de

acetonas, las cuales atacan químicamente al P V C., mejorando la adherencia

de las tintas.

Dada la gran diversidad de resinas que se pueden emplear en estas tintas, es

siempre recomendable seguir las instrucciones del fabricante de la tinta, en el

empleo de disolventes para su disolución, evitando de esta manera emplear

disolventes inadecuados que podrían alterar las características de las tintas,

ocasionando problemas de secado y/o adherencia.

Estos tipos de tintas son adecuadas, además de su empleo sobre P.V C., para

la impresión de Metacrilato, Poliestireno, Policarbonato, A.B.S. y poliéster

recubierto, aunque, siempre es recomendable el realizar un ensayo previo de

adherencia, antes de iniciar un tiraje.


20

Si estas tintas se emplean sobre papel o cartón, debe tenerse en cuenta que si

bien su adherencia es correcta, sobre estos soportes, su dureza puede ser

excesiva, sobre todo en la impresión de grandes masas, pudiéndose presentar

problemas de rotura de la película de tinta.

1.7.3 TINTAS PARA DUROPLASTOS, METALES Y VIDRIOS

Estas tintas, destinadas a la impresión de soportes "difíciles", suelen estar

formuladas a base de resinas Epoxi, Poliuretano o Alquídicas.

En los dos primeros casos, dado que se trata de tintas de dos componentes, se

deben seguir escrupulosamente las instrucciones del fabricante, tanto en lo que

se refiere a proporciones de catalizador como de tipo de disolvente, como de

"pot-life", ya que cada tipo de resina y cada tipo de catalizador, requiere unas

condiciones de trabajo y de disolución, determinadas.

En el caso de las tintas basadas en resinas Alquídicas, o Tintas "grasas", los

disolventes a emplear suelen ser hidrocarburos alifáticos (white spirit), salvo

instrucciones en contra del fabricante.

Ninguno de estos tipos de tintas tienen propiedades autosolventes, con lo que

se debe extremar el cuidado en su utilización, ya que, en caso de secarse en

pantalla, puede hacer que ésta quede irrecuperable.

1.7.4 TINTAS TEXTILES

Las Tintas destinadas a la estampación textil, suelen estar basadas en

formulaciones acuosas. Generalmente, las resinas que se utilizan son del tipo

acrílico, tanto termo reactivas como catalizables. Habitualmente, no tienen

propiedades autosolventes, pero dado que el disolvente principal es agua, y,

ésta, tiene una elevada tensión de vapor, no suelen presentarse demasiados


21

problemas de secado en pantalla. Caso de presentarse éste problema, debe

limpiarse inmediatamente la pantalla, pues ésta podría llegar a quedar

irrecuperable.

1.7.4.1 CLASIFICACIÓN DE TINTAS TEXTILES

1.7.4.1.1 TINTAS ACUOSAS, BASE AGUA, AUTORRETICULANTES

Estos tres términos son correctos para referirse a las tintas textiles que tienen

agua como base de su composición entre otros elementos, aptas para prendas

textiles de algodón y sus mezclas, sus cualidades comunes son que secan a la

interperie, polimerizan al aire,, de ahí su denominación autorreticulante, que

reticulan, que secan por si solas, no necesitan calor para su fijación, dicen que

basta dejarlas secar 48 horas pero recomiendo 6, 7 días para una completa

fijación de por vida, después de un estampado y unos días de secado se lavan

para ver el resultado, también se pueden planchar, con una plancha casera o

de transfer, poniendo un trapo encima y dando la vuelta a la camiseta, esto

ayuda a dar un tacto más suave al estampado y mejorar aún más su fijación al

tejido.

Dentro de este tipo de tintas acuosas encontramos 2 variantes, Lacas (así se

denominan comúnmente) y Acraminas.

1.7.4.1.1.1 LAS LACAS

Por sus características pueden aplicarse en prendas de cualquier color,

blancas, rojas incluso negras, en cualquiera, tienen buena cobertura por su

composición pigmentada.

1.7.4.1.1.2 LAS ACRAMINAS


22

Es una pasta neutra, transparente, no tienen cobertura por lo que solo pueden

aplicarse en telas claras, se meten en los poros del tejido y son invisibles al

tacto, una gran ventaja de este tipo de tintas, no obstante puedes mezclarlas

con lacas para obtener un efecto envejecido y poder estampar sobre prendas

oscuras.

Figura N° 16. Estampado con Acraminas.

Actualmente las tintas acuosas son más usadas por los talleres serigráficos y

para pequeñas producciones caseras, a pesar que secan pronto en pantalla,

sin embargo su tacto, brillo, facilidad de uso, su limpieza con agua, su bajo

costo con respecto a otras tintas y la facilidad con la que puedes mezclarlas

entre si y conseguir efectos hacen de estas tintas una buena opción para una

baja producción, un pequeño taller y conseguir estampados únicos y de calidad,

no conviene usar lacas con pantallas de más de 43 hilos porque se tapará la

trama perdiendo definición y se tendría que usar diluyente para hacer más

líquida la tinta y retardante para hacer que aguante más en pantalla.

En el otro lado, y como “enemigo” y competidor directo de las tintas acuosas

son los plastisoles y el transfer.

1.7.4.1.2 LAS TINTAS TEXTILES PLASTISOLES

http://www.kalipo.com/wp-content/uploads/tintas-serigrafia-acuosas-plastisoles-klp-02.gif


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Son tintas con base pvc, disolvente, trabajan muy bien sobre tejidos tanto

sintéticos como naturales, para su tratamiento es necesario disponer de un

amplio espacio ventilado ya que para su lavado es necesario el uso de un

disolvente especial para plastisol, tóxico y desde luego nada barato. El aspecto

del plastisol, como dice su nombre es plasticoso, un gran estampado en verano

te hace sudar la piel pero su calidad y durabilidad es máxima y con los lavados

va cogiendo suavidad haciéndose muy agradable.

Figura N° 17. Estampado con Plastisol.

Para su cura es necesaria la aplicación de calor, mediante un horno de secado

o una plancha transfer con una temperatura de 180º durante varios segundos.

El plastisol se puede curar con una pistola de calor (decapador de aire caliente)

que alcanzan los 400º, pero no es una buena solución. Para secar un

estampado de plastisol de forma correcta hay que aplicar la misma temperatura

de cura 180º de forma homogénea y durante un tiempo determinado, 8, 10 seg.

así que la pistola de calor imagínense, se podrá secar después de varios

minutos y a veces incluso por fuera puede parecer que está curado pero por

dentro la tinta sigue viva y al lavar la prenda se puede caer el estampado dando

un resultado desastroso.

El plastisol no son todo inconveniente, tienen grandes ventajas con respecto a

las lacas y se ahí que sea la tinta textil más usada en la actualidad.

http://www.kalipo.com/wp-content/uploads/tintas-serigrafia-acuosas-plastisoles-klp-01.gif


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El plastisol no seca en pantalla, puedes dejar una pantalla usada sin limpiar

durante un tiempo indeterminado que nunca secará y después de uno, dos y

tres años seguirá activo para seguir estampando, esto es una gran ventaja para

altas producciones. Además con el plastisol puedes conseguir pantones

exactos que te exija un trabajo determinado y una definición muy alta, buen

brillo y tacto suave, trabaja con pantallas de una trama de más de 120 hilos sin

problemas.

Otro gran competidor de las tintas textiles son los transfer que actualmente casi

los podríamos meter dentro del grupo de los plastisoles y aunque no sea

estampación directa sobre la prenda vamos a hablar de ellos para conocer su

composición y aplicación.

1.7.5 LOS TRANSFER

Ya no son como antes que parecían pegatinas adheridas a la ropa con

superGlú y que aguantaban un lavado antes de caerse a pedacitos, ahora sería

casi imposible diferenciar un estampado directo con plastisol de un transfer, o

se crean actualmente los transfer para de mejor composición.

En un pulpo automático (máquina de estampación automática) en vez de

camisetas colocamos un papel siliconado en la estación y estampamos el dibujo

con plastisoles. Después ese papel lo pasamos por un horno de secado, lo

ponemos sobre la camiseta y con una plancha de calor de transfer hacemos

que se pase el dibujo estampado al tejido, el resultado es el mismo que un

estampado directo con plastisol solo que aquí evitamos errores y los efectos

que se pueden conseguir son muy grandes, por no hablar de su facilidad de

aplicación, y no sólo existen transfer de plastisol, se pueden hacer con otro tipo

de materiales (flock, devore etc..) consiguiendo efectos muy interesantes.


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1.7.6 LOS PLOTTER

Están diseñado exclusivamente para sublimación textil específicamente para

prendas de vestir y sublimación sobre productos rígidos tales como jarros,

murales y artículos publicitarios.

Las aplicaciones ideales incluyen banners textiles para interiores y exteriores,

muestra el punto de compra, la costumbre decoradas telas a granel, ropa de

deportes de equipo, toallas, bolsas, colchonetas, etc.

Figura N° 18. Sublimación con Plotter.

Casi cualquier imagen puede ser replicada en tela de poliéster o polyalgodón y

luego se corta y se cose en una amplia variedad de productos útiles ropa

Las aplicaciones son infinitas: Mercados Deportes, Decoración del hogar,

prendas de vestir, Ferias, Mercados novedad, uniformes deportivos, tapicería,

imprenta, Banners, alfombrillas, camisetas, camisas sin márgenes, telones de

fondo de tela, juegos de mesa, bolsas, banderas del jardín , vestidos, banderas,

cojines estadio, camisetas, techo de tejas, los parches de sellado al calor, ropa

de cama, toallas, mesas, bolsas, Alfombra Azulejos, almohadas, cojines

estadio, las baldosas de moqueta, Ropa de bebé, ropa personal, Toallas de

playa, de coches banderas, cortinas y cortinas, delantales, obsequios, regalos,


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artículos POP (Punto de Venta), Alfombra de ejercicio, los murales de tela,

mantas de bebé, etc.


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CAPÍTULO 2. EL PLÁSTICO Y EL PLASTISOL

2.1 ETIMOLOGÍA ORIGEN, E HISTORIA EVOLUTIVA DEL PLÁSTICO

El término Plástico, en su significación más general, se aplica a las sustancias

de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullición

y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y

flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y

aplicaciones. Sin embargo, en sentido restringido, denota ciertos tipos de

materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o

multiplicación artificial de los átomos de carbono en las largas cadenas

moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias

naturales.

La definición enciclopédica de plásticos reza lo siguiente:

Materiales poliméricos orgánicos (los compuestos por moléculas orgánicas

gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir

una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas

pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule)

natural, o sintéticas, como el polietileno y el nylon. Los materiales empleados en

su fabricación son resinas en forma de bolitas o polvo o en disolución. Con

estos materiales se fabrican los plásticos terminados.

2.1.1 ETIMOLOGÍA

El vocablo plástico deriva del griego plástikos, que se traduce como moldeable.

Los polímeros, las moléculas básicas de los plásticos, se hallan presentes en

estado natural en algunas sustancias vegetales y animales como el caucho, la


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madera y el cuero, si bien en el ámbito de la moderna tecnología de los

materiales tales compuestos no suelen encuadrarse en el grupo de los

plásticos, que se reduce preferentemente a preparados sintéticos.

2.1.2 ORIGEN

El primer plástico se origina como resultado de un concurso realizado en 1860,

cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelanand Collander

ofreció una recompensa de 10.000 dólares a quien consiguiera un sustituto

aceptable del marfil natural, destinado a la fabricación de bolas de billar. Una de

las personas que compitieron fue el inventor norteamericano Wesley Hyatt,

quien desarrolló un método de procesamiento a presión de la piroxilina, un

nitrato de celulosa de baja nitración tratado previamente con alcanfor y una

cantidad mínima de disolvente de alcohol. Si bien Hyatt no ganó el premio, su

producto, patentado con el nombre de celuloide, se utilizó para fabricar

diferentes objetos detallados a continuación. El celuloide tuvo un notable éxito

comercial a pesar de ser inflamable y de su deterioro al exponerlo a la luz.

El celuloide se fabricaba disolviendo celulosa, un hidrato de carbono obtenido

de las plantas, en una solución de alcanfor y etanol. Con él se empezaron a

fabricar distintos objetos como mangos de cuchillo, armazones de lentes y

película cinematográfica. Sin éste, no hubiera podido iniciarse la industria

cinematográfica a fines del siglo XIX. Puede ser ablandado repetidamente y

moldeado de nuevo mediante calor, por lo que recibe el calificativo de

termoplástico.

En 1909 el químico norteamericano de origen belga LeoHendrik Baekeland

(1863-1944) sintetizó un polímero de interés comercial, a partir de moléculas de

fenol y formaldehído. Este producto podía moldearse a medida que se formaba

y resultaba duro al solidificar. No conducía la electricidad, era resistente al agua


29

y los disolventes, pero fácilmente mecanizable. Se lo bautizó con el nombre de

baquelita (o bakelita), el primer plástico totalmente sintético de la historia.

Baekeland nunca supo que, en realidad, lo que había sintetizado era lo que hoy

conocemos con el nombre de copolímero. A diferencia de los homopolímeros,

que están formados por unidades monoméricas idénticas (por ejemplo, el

polietileno), los copolímeros están constituidos, al menos, por dos monómeros

diferentes.

Otra cosa que Baekeland desconocía es que el alto grado de entrecruzamiento

de la estructura molecular de la baquelita le confiere la propiedad de ser un

plástico termoestable, es decir que puede moldearse apenas concluida su

preparación. En otras palabras, una vez que se enfría la baquelita no puede

volver a ablandarse. Esto la diferencia de los polímeros termoplásticos, que

pueden fundirse y moldearse varias veces, debido a que las cadenas pueden

ser lineales o ramificadas pero no presentan entrecruzamiento.

2.1.3 EVOLUCIÓN

Los resultados alcanzados por los primeros plásticos incentivaron a los

químicos y a la industria a buscar otras moléculas sencillas que pudieran

enlazarse para crear polímeros. En la década del 30, químicos ingleses

descubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo la acción del calor y la

presión, formando un termoplástico al que llamaron polietileno (PE).Hacia los

años 50 aparece el polipropileno (PP).

Al reemplazar en el etileno un átomo de hidrógeno por uno de cloruro se

produjo el cloruro de polivinilo (PVC), un plástico duro y resistente al fuego,

especialmente adecuado para cañerías de todo tipo. Al agregarles diversos

aditivos se logra un material más blando, sustitutivo del caucho, comúnmente

usado para ropa impermeable, manteles, cortinas y juguetes. Un plástico


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parecido al PVC es el politetrafluoretileno (PTFE), conocido popularmente como

teflón y usado para rodillos y sartenes antiadherentes.

Otro de los plásticos desarrollados en los años 30 en Alemania fue el

poliestireno (PS), un material muy transparente comúnmente utilizado para

vasos, potes y hueveras. El poliestireno expandido (EPS), una espuma blanca y

rígida, es usado básicamente para embalaje y aislante térmico.

También en los años 30 se crea la primera fibra artificial, el nylon. Su

descubridor fue el químico Walace Carothers, que trabajaba para la empresa

Dupont. Descubrió que dos sustancias químicas como el hexametilendiamina y

ácido adípico, formaban polímeros que bombeados a través de agujeros y

estirados formaban hilos que podían tejerse. Su primer uso fue la fabricación de

paracaídas para las fuerzas armadas estadounidenses durante la Segunda

Guerra Mundial, extendiéndose rápidamente a la industria textil en la fabricación

de medias y otros tejidos combinados con algodón o lana. Al nylon le siguieron

otras fibras sintéticas como por ejemplo el orlón y el acrilán.

En la presente década, principalmente en lo que tiene que ver con el envasado

en botellas y frascos, se ha desarrollado vertiginosamente el uso del tereftalato

de polietileno (PET), material que viene desplazando al vidrio y al PVC en el

mercado de envases.

La Segunda Guerra Mundial

Durante la Segunda Guerra Mundial, tanto los aliados como las fuerzas del Eje

sufrieron reducciones en sus suministros de materias primas. La industria de los

plásticos demostró ser una fuente inagotable de sustitutos aceptables.

Alemania, por ejemplo, que perdió sus fuentes naturales de látex, inició un gran

programa que llevó al desarrollo de un caucho sintético utilizable. La entrada de

Japón en el conflicto mundial cortó los suministros de caucho natural, seda y


31

muchos metales asiáticos a Estados Unidos. La respuesta estadounidense fue

la intensificación del desarrollo y la producción de plásticos. El nylon se convirtió

en una de las fuentes principales de fibras textiles, los poliésteres se utilizaron

en la fabricación de blindajes otros materiales bélicos, y se produjeron en

grandes cantidades varios tipos de caucho sintético.

El auge de la posguerra

Durante los años de la posguerra se mantuvo el elevado ritmo de los

descubrimientos y desarrollos de la industria de los plásticos. Tuvieron especial

interés los avances en plásticos técnicos, como los policarbonatos, los acetatos

y las poliamidas. Se utilizaron otros materiales sintéticos en lugar de los metales

en componentes para maquinaria, cascos de seguridad, aparatos sometidos a

altas temperaturas y muchos otros productos empleados en lugares con

condiciones ambientales extremas. En 1953, el químico alemán KarlZiegler

desarrolló el polietileno, y en 1954 el italiano Giulio Natta desarrolló el

polipropileno, que son los dos plásticos más utilizados en la actualidad. En

1963, estos dos científicos compartieron el Premio Nobel de Química por sus

estudios acerca de los polímeros.

2.1.4 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS PLÁSTICOS

Los plásticos se caracterizan por una relación resistencia/densidad alta, unas

propiedades excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico y una buena

resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes. Las enormes moléculas de las

que están compuestos pueden ser lineales, ramificadas o entrecruzadas,

dependiendo del tipo de plástico. Las moléculas lineales y ramificadas son

termoplásticas (se ablandan con el calor), mientras que las entrecruzadas son

termo endurecibles (se endurecen con el calor).


32

2.2 ¿QUÉ SON LOS POLIMÉROS?

La materia está formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o

moléculas gigantes llamadas polímeros.

Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas

pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las

formas más diferentes. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones,

otras, globos, etc. Algunas se asemejan a las escaleras de mano y otras son

como redes tridimensionales.

La mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son

materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas.

Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por moléculas

de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polímeros

tienen una muy buena resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas

poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de

la composición química del polímero y pueden ser de varias clases. Las más

comunes, denominadas Fuerzas de Van der Waals, se detallan a continuación

2.2.1 FUERZAS DE VAN DER WAALS

También llamadas fuerzas de dispersión, están en las moléculas de muy baja

polaridad, generalmente en los hidrocarburos. Estas fuerzas provienen de

dipolos transitorios: como resultado de los movimientos de electrones, en cierto

instante una porción de la molécula se vuelve ligeramente negativa, mientras

que en otra región aparece una carga positiva equivalente. Así se forman

dipolos no-permanentes. Estos dipolos producen atracciones electrostáticas

muy débiles en las moléculas de tamaño normal, pero en los polímeros,


33

formados por miles de estas pequeñas moléculas, las fuerzas de atracción se

multiplican y llegan a ser enormes.

2.2.2 FUERZAS DE ATRACCIÓN DIPOLO- DIPOLO

Debidas a dipolos permanentes, como en el caso de los poliésteres. Estas

atracciones son mucho más potentes y a ellas se debe la gran resistencia tensil

de las fibras de los poliésteres.

2.2.3 ENLACES DE HIDRÓGENO

Como en las poliamidas (nylon), estas interacciones son tan fuertes, que una

fibra obtenida con estas poliamidas tiene resistencia tensil mayor que la de una

fibra de acero de igual masa.

2.2.4 OTROS POLÍMEROS

Hay atracciones de tipo iónico que son las más intensas.

Se llaman ionómeros y se usan, por ejemplo, para hacer películas

transparentes de alta resistencia.

Tabla N°1. Tipos de Enlace.

Tipo de enlace Kcal / mol

Van der Waals en CH4 2,4

Dipolos permanentes 3 a 5

Enlaces hidrógeno 5 a 12

Iónicos mayores a 100


34

La energía requerida para romper cada enlace, la fuerza total de atracción entre

las moléculas del polímero, dependería del número de las interacciones. Como

máximo, sería igual a la energía de enlace según la tabla, multiplicada por el

número de átomos de carbono en el caso del polietileno o por el número de

carbonílicos C = O en los poliésteres, etc. Rara vez se alcanza este valor

máximo, porque las cadenas de los polímeros no pueden, por lo general,

acomodarse con la perfección que sería requerida.

2.3 TIPOS DE POLÍMEROS

Un polímero (del griego poly, muchos; meros, parte, segmento) es una

sustancia cuyas moléculas son, por lo menos aproximadamente, múltiplos de

unidades de peso molecular bajo. La unidad de bajo peso molecular es el

monómero. Si el polímero es rigurosamente uniforme en peso molecular y

estructura molecular, su grado de polimerización es indicado por un numeral

griego, según el número de unidades de monómero que contiene; así,

hablamos de dímeros, trímeros, tetrámero, pentámero y sucesivos. El término

polímero designa una combinación de un número no especificado de unidades.

De este modo, el trióximetileno, es el trímero del formaldehído, por ejemplo.

Si el número de unidades es muy grande, se usa también la expresión gran

polímero. Un polímero no tiene la necesidad de constar de moléculas

individuales todas del mismo peso molecular, y no es necesario que tengan

toda la misma composición química y la misma estructura molecular. Hay

polímeros naturales como ciertas proteínas globulares y policarbohidratos,

cuyas moléculas individuales tienen todo el mismo peso molecular y la misma

estructura molecular; pero la gran mayoría de los polímeros sintéticos y

naturales importantes son mezclas de componentes poliméricos homólogos. La

pequeña variabilidad en la composición química y en la estructura molecular es

el resultado de la presencia de grupos finales, ramas ocasionales, variaciones


35

en la orientación de unidades monómeras y la irregularidad en el orden en el

que se suceden los diferentes tipos de esas unidades en los copolímeros. Estas

variedades en general no suelen afectar a las propiedades del producto final,

sin embargo, se ha descubierto que en ciertos casos hubo variaciones en

copolímeros y ciertos polímeros cristalinos.

2.3.1 HOMOPOLÍMEROS

Los materialescomo el polietileno, el PVC, el polipropileno, y otros que

contienen una sola unidad estructural, se llaman homopolímeros. Los

homopolímeros, además, contienen cantidades menores de irregularidades en

los extremos de la cadena o en ramificaciones.

Poli (cloruro de vinilo) o PVC:

El poli (cloruro de vinilo) es el plástico que en la ferretería se conoce como PVC.

Éste es el PVC con el cual se hacen los caños y los caños de PVC están por

todas partes. La plomería de su casa es probablemente de PVC, a menos que

sea una casa más vieja. Los caños de PVC son lo que utilizan las escuelas

secundarias rurales de bajo presupuesto para hacer los arcos en sus canchas

de fútbol.

Pero hay más que las cañerías para el PVC. Los revestimientos "vinílicos" en

las casas se hacen de poli (cloruro de vinilo). Dentro de la casa, el PVC se

utiliza para hacer linóleo para los pisos. En los años 70, el PVC fue utilizado a

menudo en los automotores, para hacer techos vinílicos.

2.3.2 POLÍMEROS MÁS IMPORTANTES Y SUS MONÓMEROS

2.3.2.1 POLÍMEROS COMUNES

Polietileno (HDPE o LDPE, alta o baja densidad)


http://www.monografias.com/trabajos13/clapre/clapre.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtml


36

Polipropileno (PP)

Poliuretano (PUR)

Policloruro de vinilo (PVC)

Poliestireno (PS)

Politereftalato de etileno (PET)

2.3.2.2 POLÍMEROS DE INGENIERÍA

Politereftalato de etileno (PET)

Nylon (poliamida 6, PA 6)

Polilactona

Policaprolactona

Polieter

Polisiloxanos

Polianhidrido

Poliurea

Policarbonato

Polisulfonas

Poliacrilonitrilo

Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)

Polióxido de etileno

Policicloctano

Poli(n-butil acrilato)

Poliéster

2.3.2.3 POLÍMEROS FUNCIONALES

Copolímeros


37

2.4 PROCESOS DE POLIMERIZACIÓN

Existen diversos procesos para unir moléculas pequeñas con otras para formar

moléculas grandes. Su clasificación se basa en el mecanismo por el cual se

unen estructuras monómeras o en las condiciones experimentales de reacción.

La mayor parte de los polímeros orgánicos se obtiene por reacciones de

condensación o de adición. En la reacción de condensación, los monómeros se

combinan con la formación y pérdida de moléculas pequeñas, como agua,

alcohol, etc. Por ejemplo, en la formación de una poliamida.

En las reacciones de adición, varias unidades monoméricas se unen, en

presencia de un catalizador, como resultado de la reorganización delos enlaces

C=C de cada una de ellas. Por ejemplo, en la formación del polietileno.

El caucho natural, constituido por cadenas de poli-cis-isopreno, es un ejemplo

de polímero de adición formado por unidades de cis-isopreno o metil-1,3

butadieno. Otro polímero natural del isopreno es el poli-trans-isopreno o

gutapercha, el cual se utiliza para recubrir cables submarinos, pelotas de golf,

etcétera.

La polimerización puede efectuarse por distintos métodos o Mecanismos:

2.4.1 POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN

Adición de moléculas pequeñas de un mismo tipo unas a otras por

apertura del doble enlace sin eliminación de ninguna parte de la molécula

(polimerización de tipo vinilo).

Adición de pequeñas moléculas de un mismo tipo unas a otras por

apertura de un anillo sin eliminación de ninguna parte de la molécula

(polimerización tipo epóxido).


38

Adición de pequeñas moléculas de un mismo tipo unas a otras por

apertura de un doble enlace con eliminación de una parte de la molécula

(polimerización alifática del tipo diazo).

Adición de pequeñas moléculas unas a otras por ruptura del anillo con

eliminación de una parte de la molécula (polimerización del tipo -

aminocarboxianhidro).

Adición de birradicales formados por deshidrogenación (polimerización

tipo p-xileno).

2.4.2 POLIMERIZACIÓN POR CONDENSACIÓN

Formación de poliésteres, poliamidas, poliéteres, polianhidros, etc., por

eliminación de agua o alcoholes, con moléculas bifuncionales, como

ácidos o glicoles, diaminas, diésteres entre otros (polimerización del tipo

poliésteres y poliamidas).

Formación de polihidrocarburos, por eliminación de halógenos o haluros

de hidrógeno, con ayuda de catalizadores metálicos o de haluros

metálicos (poli tópico del tipo de Friedel-Craffts y Ullmann).

Formación de polisulfuros o poli-polisulfuros, por eliminación de cloruro

de sodio, con haluros bifuncionales de alquilo o arilo y sulfuros alcalinos

o polisulfuros alcalinos o por oxidación de dimercaptanos

(policondensación del tipo Thiokol).

2.4.3 POLIMERIZACIÓN EN SUSPENSIÓN

En este caso el peróxido es soluble en el monómero. La polimerización se

realiza en agua, y como el monómero y polímero que se obtiene de él son

insolubles en agua, se obtiene una suspensión. Para evitar que el polímero

se aglomere en el reactor, se disuelve en el agua una pequeña cantidad de


39

alcohol polivinílico, el cual cubre la superficie de las gotitas del polímero y

evita que se peguen.

2.4.4 POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN

La reacción se realiza también en agua, con peróxidos solubles en agua pero

en lugar de agregarle un agente de suspensión como el alcohol polivinílico, se

añade un emulsificante, que puede ser un detergente o un jabón.

En esas condiciones el monómero se emulsifica, es decir, forma gotitas de un

tamaño tan pequeño que ni con un microscopio pueden ser vistas. Estas micro

gotitas quedan estabilizadas por el jabón durante todo el proceso de la

polimerización, y acaban formando un látex de aspecto lechoso, del cual se

hace precipitar el polímero rompiendo la emulsión. posteriormente se lava,

quedando siempre restos de jabón, lo que le imprime características especiales

de adsorción de aditivos.

2.4.5 POLIMERIZACIÓN EN MASA

En este tipo de reacción, los únicos ingredientes son el monómero y el

peróxido.

El polímero que se obtiene es muy semejante al de suspensión, pero es más

puro que éste y tiene algunas ventajas en la adsorción de aditivos porque no

está contaminado con alcohol polivinílico. Sin embargo, debido al gran tamaño

de sus partículas no se dispersa en los plastificantes y no se usa para

plastisoles.


40

Tabla N° 2. Clases de Polimerización.

RESINA TAMAÑO DE

PARTÍCULA(MICRAS)

PESO

MOLECULAR

APLICACIONES

Suspensión 45 – 400 24.000 a 80.000 calandreo - extrusión -

moldeo

Masa 70 – 170 28.000 a 80.000 calandreo - extrusión -

moldeo

Emulsión 1 – 20 38.000 a 85.000 plastisoles

2.5 USOS DE ALGUNOS POLÍMEROS

2.5.1 PVC

El PVC es el producto de la polimerización del monómero de cloruro de vinilo a

policloruro de vinilo. La resina que resulta de esta polimerización es la más

versátil de la familiade los plásticos; pues además de ser termoplástico, a partir

de ella se pueden obtener productos rígidos y flexibles. A partir de procesos de

polimerización, se obtienen compuestos en forma de polvo o pellet, plastisoles,

soluciones y emulsiones.

Además de su gran versatilidad, el PVC es la resina sintética más compleja y

difícil de formular y procesar, pues requiere de un número importante de

ingredientes y un balance adecuado de éstos para podertransformarlo al

producto final deseado.

2.5.2 ESTIRENO

http://www.monografias.com/trabajos/antrofamilia/antrofamilia.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE

http://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtml


41

Hidrocarburo aromático derivado del benceno, que se encuentra en ciertos

aceites esenciales del alquitrán de la hulla. Es un líquido aromático e incoloro,

soluble en alcoholo y éter. Tiene gran importancia industrial, ya que ha dado

lugar a la preparación de una resina sintética, el poliestireno.

2.5.3 POLITENO

El politeno (o polietileno) es uno de los plásticos más conocidos. Se lo emplea

para fabricar muchos artículos de uso diario, como vasos, baldes, bolsitas, etc.

ahora se lo emplea para construir cañerías para agua, con la ventaja de que es

liviano y fácil de manejar. Como es resiente a los ácidos e irrompible, los

frascos de politeno son muy útiles para almacenar productos químicos.

2.5.4 POLIPROPILENO

El polipropileno(PP) es el polímero termoplástico, parcialmente cristalino, que

se obtiene de la polimerización del propileno (o propeno). Pertenece al grupo de

las poliolefinas y es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que

incluyen empaques para alimentos, tejidos, equipo de laboratorio, componentes

automotrices y películas transparentes. Tiene gran resistenciacontra diversos

solventes químicos, así como contra álcalis y ácidos.

Orlón: El orlón es un componente común del punto, como sustituto de la lana.

2.5.5 TEFLÓN

Politetrafluoretileno (PTFE) es un polímero similar al polietileno, donde los

átomos de hidrógeno están sustituidos por flúor.

La fórmula química del monómero es CF2=CF2.

http://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtml


42

Uno de los primeros usos que se dio a este material fue en el

ProyectoManhattan como recubrimiento de válvulas y como sellador en tubos

que contenían hexafluoruro de uranio (material altamente radioactivo).

2.5.6 ACRÍLICA

Fue uno de los productos químicos utilizados por Carothers y su equipo en la

investigación fundamental sobre altos polímeros que se llevó a cabo en la

compañía Du Pont. Du Pont desarrollo una fibra acrílica en 1944 e inició la

producción comercial de las mismas en 1950. Se le dio el nombre comercial de

Orlón.

2.5.7 SILICONA

La silicona es un polímero inodoro e incoloro hecho principalmente de silicio. La

silicona es inerte y estable a altas temperaturas, lo que la hace útil en gran

variedad de aplicaciones industriales, como lubricantes, adhesivos,

impermeabilizantes, y en aplicaciones médicas, como prótesis valvulares

cardíacas e implantes de mamas.

2.5.8 RESINA

La resina es cualquiera de las sustancias de secreción de las plantas con

aspecto y propiedades más o menos análogas a las de los productos así

denominados. Del latín resina. Se puede considerar como resina las sustancias

que sufren un proceso de polimerización o secado dando lugar a productos

sólidos siendo en primer lugar líquidas.

2.5.9 NYLON 66

Los nylon son uno de los polímeros más comunes usados como fibra. En todo

momento encontramos nylon en nuestra ropa, pero también en otros lugares,

http://www.monografias.com/trabajos12/pmbok/pmbok.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/tesisgrado/tesisgrado.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/plantas/plantas.shtml


43

en forma de termoplástico. El verdadero éxito del nylon vino primeramente con

su empleo para la confección de medias femeninas, alrededor de 1940. Fueron

un gran suceso, pero pronto se hicieron muy difíciles de conseguir, porque al

año siguiente los Estados Unidos entraron en la Segunda Guerra Mundialy el

nylon fue necesario para hacer material de guerra, como cuerdas y paracaídas.

2.5.10 PLÁSTICO PVA

En su significación más general, se aplica a las sustancias de distintas

estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullición y poseen

durante un intervalo OLADE temperaturas propiedades de elasticidady

flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y

aplicaciones. Sin embargo, en sentido restringido, denota ciertos tipos de

materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o

multiplicación artificial de los átomos de carbono en las largas cadenas

moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias

naturales.

Hoy día en el mundo, el plástico se ha fabricado con la finalidad de satisfacer

las necesidades del hombreen la vida cotidiana que en siglos anteriores no se

podía realizar. La palabra plástico se usó originalmente como adjetivo para

denotar un cierto grado de movilidad y facilidad para adquirir cierta forma.

2.5.11 POLIURETANO

El poliuretano es una resina sintética que se obtiene mediante condensación de

poliésteres; se caracteriza por su baja densidad y son muy utilizados como

aislantes térmicos y espumas recipientes, elastómeros durables, adhesivos y

selladores de alto rendimiento, pinturas, fibras, sellos, empaques, juntas,

preservativos, partes automotrices, en la industria de la construcción, del

mueble y múltiples aplicaciones más.

http://www.monografias.com/trabajos36/teoria-empleo/teoria-empleo.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/seguemun/seguemun.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/coma/coma.shtml#defi

http://www.monografias.com/trabajos15/fundamento-ontologico/fundamento-ontologico.shtml



44

2.6 PINTURAS PLASTISOL

2.6.1 ¿QUÉSON LAS PINTURAS PLASTISOL?

Figura N° 19 Pinturas Plastisol

El plastisol es la mezcla de una resina, de un aditivo y un pigmento donde forma

una pintura polimérica. Que se encuentra en estado líquido a temperatura

ambiente con propiedades visco-elásticas, es de color blanquecino (cuando no

hay pigmento). Este compuesto, bajo la acción del calor (160º – 200º C), deja

su estado líquido inicial para pasar a un estado sólido, sin pérdida de peso ni

cambio de volumen notable. Esta pintura está destinada a dar color a una

impresión determinada.

La ventaja principal de estos plastisoles es que están formulados especialmente

para la industria textil además modificando y experimentando un poco obtendrá

una amplia variedad de aplicaciones. Es el único plástico que puede procesarse

por cualquiera de las técnicas conocidas.

Son las tinta plastisol más ampliamente usadas en la impresión de prendas

con máquinas automáticas y manuales. El modo de empleo de esta tinta es

fácil. No se seca en la pantalla.

http://www.kalipo.com/wp-content/uploads/tintas-serigrafia-acuosas-plastisoles-klp-03.jpg


45

La impresión con tintas plastisol, cubren mucho más que otros tipos de tintas.

Se pueden lograr impresiones con tonos vivos, hasta acabados CMYK.

Para el estampado en fondos oscuros viene una variedad opaca de tinta

plastisol. La tinta plastisol se adhiere a la mayoría de los sustratos textiles. Se

compone principalmente de macropartículas de PVC que es un polvo blanco

(Resina) y un aditivo que es un un líquido espeso y transparente y para obtener

un tono determinado se utiliza pigmentos en polvo. La tinta plastisol se tiene

que calentar o curar entre 145º - 166º C. para garantizar el agarre en la prenda.

Con esta tinta se puede serigrafiar prácticamente sobre cualquier superficie con

tal de que ésta sea capaz de resistir el grado de calor requerido para lograr el

curado completo de la tinta.

La tinta plastisol solo sirve para fibras textiles ya que no se puede utilizar ni en

plásticos ni vidrios.

La impresión queda sobre el tejido o textil, por lo que le da textura, en especial

a colores que no cubren o necesiten ser vibrantes, requieren de mayor cantidad

de tinta para resaltar sobre colores oscuros La impresión con tintas plastisol,

cubren mucho más que otros tipos de tintas. Se pueden lograr impresiones con

tonos vivos.

La resistencia al lavado del plastisol es muy buena habiéndose curado por

completo tanto en el estampado directo sobre la camiseta como en la prenda

decorada por la aplicación de una transferencia térmica de plastisol. Siempre

hay que evitar el lavado a seco y también evitar el planchado de la parte del

revés.


46

Existen diversas Tintas plastisol para la estampación de prendas textil. Existen

diversidad decolores, colores perlados, colores fluorescentes, colores

metalizados, colores policromos, bases y efectos especiales, etc.

2.6.2 CLASES DE PINTURAS PLASTISOL

2.6.2.1 PLASTISOL CONVENCIONAL

Impresión mediante tintas básicas de impresión, en prendas oscuras es

necesario una tinta blanca más de base para que los colores queden vivos.

Esta tinta es aplicable a la mayoría de los artículos textiles y ofrece un gran

resultado a los lavados. Todas nuestras tintas cumplen la normativa europea y

están libres de ftalatos y PVCs y mediante nuestra experiencia hemos

desarrollado un sistema de impresión mediante el cual conseguimos un

acabado suave y fino. Esta impresión da muy buenos resultados para diseños

con mucho detalle.

Figura N° 20.Estampado con Plastisol Convencional.

2.6.2.2 PLASTISOL COLORES METALIZADOS (ORO Y PLATA)

Las tintas de este tipo de componen de pigmentos metálicos que dan una

tonalidad metalizada a la tinta. Se pueden añadir pigmentos a estas tintas y

lograr tonos de colores metalizados. Debido a su composición estas tintas se

imprimen con pantallas de pocos hilos y por ello resulta un acabado más basto

http://4.bp.blogspot.com/-I2liIQG4RPE/T0F1_YhwuII/AAAAAAAAAYo/YEB7eCC-4Pk/s1600/plastisol.png


47

en el acabado final. No necesitan base blanca sobre fondos oscuros pero si dos

pasadas con secado intermedio para lograr un mejor resultado.

Figura N° 21.Estampado con Plastisol Plata y Oro.

2.6.2.3 PLASTISOL HINCHABLE

Mediante un aditivo que actúa como “levadura” le damos al plastisol

convencional la propiedad de hincharse al secar la prenda mediante calor. Es

muy interesante para mezclar con otros sistemas de impresión y crear todo tipo

de efectos (cartón, cosido, letras 3d...). No lo recomendamos en diseños de

mucha masa ya que el peso de la tinta puede dañar la camiseta. Los tonos de

los colores suelen variar debido a la reacción que experimentan.

Figura N° 22. Estampado con Plastisol Hinchable.

2.6.2.4 PLASTISOL CON COLORES FLUORESCENTE

Impresión en tintas plastisol de tonalidades fluorescentes con un acabado muy

vivo, necesitan de una base blanca para las prendas oscuras. Estas tintas

ofrecen una gran resistencia a los lavados. Disponible en Amarillo, rojo,

http://4.bp.blogspot.com/-ACFn2bFVQ10/T0F3u1z4bsI/AAAAAAAAAY4/D1fIfpUHsqE/s1600/oro.png

http://3.bp.blogspot.com/-6eqFPGvFwa4/T0F4VljIu-I/AAAAAAAAAZA/SJ0AxdcZps4/s1600/hinchable.png

http://4.bp.blogspot.com/-ACFn2bFVQ10/T0F3u1z4bsI/AAAAAAAAAY4/D1fIfpUHsqE/s1600/oro.png

http://3.bp.blogspot.com/-6eqFPGvFwa4/T0F4VljIu-I/AAAAAAAAAZA/SJ0AxdcZps4/s1600/hinchable.png


48

magenta y naranja. Sobre prendas blancas como rellenos con un perfilado en

negro crea un fuerte contraste y un acabado a la vista muy llamativo. Debido al

elevado coste de la tinta su precio es algo superior a las convencionales.

.

Figura N° 23.Estampado con Plastisol de Colores Fluorescentes.

2.6.2.5 PLASTISOL FOTOLUMINISCENTE

Tintas plastisoles con la capacidad de absorber la luz. En resumen la clásica

tinta que brilla en la oscuridad. Esta tinta necesita de una base blanca sobre

prendas oscuras. El color impreso es blanco con una ligera tonalidad “verdosa

amarillenta”.

Figura N° 24.Estampado con Plastisol Fotoluminiscente.

2.6.2.6 PLASTISOL TRANSPARENTE

Tinta plastisol sin pigmentar, es decir tinta incolora, impresa sobre prendas de

color da un efecto “al agua” es como si la prenda estuviera mojada.

Dependiendo del color de fondo de la camiseta la tonalidad varía. Se aplica una

sola pasada sobre la prenda. Este efecto es muy práctico combinándolo con

otras tintas. El precio no tiene ningún incremento.

http://3.bp.blogspot.com/-apV1wda1mic/T1zmH_o5TFI/AAAAAAAAAbk/PrhJv5QM_10/s1600/fluorescente.png

http://1.bp.blogspot.com/-cHYsHWj6Kck/T1zmvYBR7nI/AAAAAAAAAbs/t0bMhXMi-X8/s1600/fotoluminiscente.png

http://3.bp.blogspot.com/-apV1wda1mic/T1zmH_o5TFI/AAAAAAAAAbk/PrhJv5QM_10/s1600/fluorescente.png

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49

Figura N° 25.Estampado de Impresión Transparente.

2.6.2.7 PLASTISOL NEGRO SOBRE NEGRO

Aunque parezca algo sencillo y normal nunca nos paramos en pensar estas

cosas. Imprimiendo tinta negra sobre camiseta de color negro solo por el

cambio de textura de la tinta a la camiseta y por el brillo la imagen se distingue

de la camiseta, el resultado es bastante aparente y muy recomendable para

imágenes de tramas y fondos que quieran dar un pequeño detalle sin ser muy

visibles, Da un efecto escondido en la prenda. También se pueden utilizar otros

colores pero los resultados en negro son muy efectivos.

Figura N° 26. Estampado de Plastisol Negro.

2.6.3 PROCESO DE ELABORACIÓN DE UNA PINTURA PLASTISOL

Una pintura puede definirse como el producto que presentado de forma líquida

o pastosa y aplicada por el procedimiento adecuado sobre una superficie, se

transforme por un proceso de curado en una película sólida, plástica y

adherente que la protege y/o decora.

http://4.bp.blogspot.com/-0lsENLoJVfE/T1znah82JGI/AAAAAAAAAb0/27X8FbTpg8s/s1600/transparente.png

http://4.bp.blogspot.com/-JDXXidPpFfU/T1zoHz8f9rI/AAAAAAAAAb8/7MwTu_nKWEE/s1600/negro.png

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50

El proceso de fabricación de una pintura se puede dividir en las siguientes

fases:

MEDIDAS. (Peso)

MEZCLA

DISPERSIÓN

AJUSTES

FILTRADO Y ENVASADO

2.6.3.1 MEDIDAS

Antes de realizar la mezcla de los elementos se procede a pesar cada uno de

los elementos y componentes en cantidades exactas de acuerdo al tipo de

color, formulación, tipo de plastisol, y requerimientos del cliente.

2.6.3.2 MEZCLA

Consiste en poner en contacto los elementos de la pintura, ligante, aditivo y,

pigmentos consiguiendo un buen humectado. A través de un agitador, el

proceso de mezcla se lo realiza en un determinado tiempo.

2.6.3.3 DISPERSIÓN

Una vez conseguida una mezcla homogénea de los componentes de la pintura,

se requiere un tiempo determinado con una agitación constante para poder

separar los aglomerados de los pigmentos y la resina en polvo. Durante este

tiempo el aditivo reacciona produciéndose un tipo de emulsión consiguiéndose

una pasta densa y homogénea.

2.6.3.4 AJUSTES


51

Se completa en esta fase ajuste de viscosidad y colorido, agregando algún

disolvente, concentrado de pigmentos y algún aditivo adicional, que va a darle a

la pintura las características finales deseadas.

2.6.3.5 FILTRADO Y ENVASADO

Una vez transcurrido el tiempo de la mezcla de todos los ingredientes

procedemos a esperar hasta que esta repose se elimine la formación de

burbujas y bajar a la temperatura normal. Se toma la pintura y se la filtra a

través de una malla para obtener una pintura mucho más fina y sin partículas

extrañas el filtrado puede ser más o menos intenso según el tipo de pintura que

se trate.

El envasado tiene una gran importancia, ya que un buen envase, un buen cierre

y una perfecta identificación, dan el resultado de una pintura en correctas

condiciones. El tipo de envase se lo realiza de acuerdo a las cantidades

determinadas por el consumidor.

2.6.4 COMPONENTES DE UNA PINTURA PLASTISOL

Básicamente, se compone de los siguientes elementos:

2.6.4.1 LIGANTES

También llamado vehículo fijo, aglutinante o más vulgarmente resina. Es el

componente básico de la pintura a la que confiere la posibilidad de formar

película una vez curada por el procedimiento específico de cada tipo. De él

dependen las propiedades mecánicas y químicas de la pintura, y por tanto su

capacidad protectora.

Técnicamente son polímeros de peso molecular bajo o medio que por acción

del oxígeno del aire, de otro componente químico, del calor, etc. aumentan su


52

grado de polimerización hasta transformarse en sólidos más o menos plásticos

e insolubles.

Aunque existen muchas clases los más empleados son:

Emulsiones diluibles en agua.

Aceites vegetales o sintéticos.

Barnices fenólicos modificados con aceites secantes.

Resinas alquídicas o gliceroftálicas.

Resinas amínicas de urea-formol y melamina-formol.

Resinas de caucho clorado o ciclado, cloruro de vinilo, éter

vinilisobutílico.

Resinas vinílicas.

Resinas Acrílicas Termoplásticas, termoestables, hidroxiladas.

Resinas epoxídicas.

Resinas de poliéster.

Resinas poliuretánicas.

Resinas de silicona y silicatos.

Alquitranes y asfaltos.

Resinas celulósicas.

Resinas de fenol-formaldehido.

Cada tipo posee una determinada forma de secar y endurecer como más

adelante veremos al hacer una enumeración de las distintas clases de pinturas.

2.6.4.2 ADITIVOS

Son productos químicos de acción específica que se añaden a los componentes

principales de la pintura, ya citados, en pequeñas proporciones para conseguir


53

una mejora de calidad, evitar defectos, producir efectos especiales, acelerar el

endurecimiento, conferir tixotropía, matizar, etc.

2.6.4.2.1 CLASES DE ADITIVOS

Los más utilizados son:

Humectantes y Dispersantes: Empleados para facilitar la mojabilidad del

pigmento por el ligante, ya que aquellos son normalmente liófobos.

Antiposos: Los pigmentos y cargas tienen mayor peso específico que el

vehículo fijo y tienden a posarse. Este tipo de aditivos evita la formación de

sedimentos.

Antipiel: Las pinturas a base de ligantes de secado oxidativo pueden llegar a

formar piel en el envase debido a que éste normalmente no se llena totalmente.

Espesantes: Utilizados para conseguir tixotropía o falsa viscosidad,

normalmente en pinturas de capa gruesa.

Mateantes: Se emplean para conseguir barnices o pinturas de aspecto mate o

satinado manteniendo unas buenas propiedades mecánicas de la película.

Secantes: En las pinturas a base de ligantes se secado oxidativo se utilizan

sales de cobalto, Plomo, Calcio, Zinc, Zirconio y Manganeso principalmente,

como catalizadores de la reacción para acelerar el secado y endurecimiento del

film.

Fungicidas: Algunas resinas por su composición, sirven de alimento a colonias

de bacterias y hongos, lo que puede ocasionar el deterioro de la pintura,

pérdida de viscosidad, putrefacción en el envase, o manchas y cambios de


54

tonalidad en el producto aplicado. Estos aditivos son venenosos para las

bacterias.

Estabilizantes: Cuya misión es mantener estable la pintura en el envase hasta

su utilización. Los hay de diferentes tipos como por ejemplo estabilizadores de

la viscosidad, neutralizantes de la acidez del vehículo fijo, antioxidantes, etc.

Plastificantes: Como su nombre indica, actúan plastificando las películas con el

fin de conseguir un buen balance de propiedades mecánicas y de resistencias a

los agresivos. Intervienen en proporciones bastante altas en algunos tipos de

pinturas como las fabricadas con caucho clorado o vinílicas, donde también

ejercen un papel de ligante.

2.6.4.3 PIGMENTOS

Su función consiste primordialmente en conferir color y opacidad a la capa de

pintura. Son generalmente sustancias sólidas en forma de polvo de muy fina

granulometría que por un procedimiento adecuado de molturación, en presencia

del ligante, se desagregan en partículas elementales para obtener el máximo

rendimiento coloristico.

2.6.4.3.1 CLASES DE PIGMENTOS

Podemos clasificarlos en:

2.6.4.3.1.1 PIGMENTOS CUBRIENTES

Son los más ampliamente utilizados. Confieren opacidad al film de pintura por el

efecto combinado de su índice de refracción respecto al ligante, granulometría y

fenómenos de reflexión y difracción de la luz que incide sobre la capa de

pintura. El color depende de su naturaleza química.


55

Los más utilizados son:

Blancos: Bióxido de Titanio, Óxido de Zinc.

Negros: Negros de humo, Óxidos de hierro.

Amarillos: Óxidos de hierro, Amarillos de Cromo, Amarillos Azo,

Amarillos de Diarilida e Isoindolinona, Bismuto-Vanadato.

Rojos: Óxidos de Hierro, Rojos de Molibdeno, Rojos Monoazoicos, Rojos

BON, Quinacridónicos, DPP, Perileno.

Verdes: Óxidos de Cromo, Verdes de Ftalocianina.

Azules: Azul de Prusia, Azul de Ftalocianina, Azul de Indantreno.

Violetas: Violeta de Dioxacina, Violeta de Quinacridona.

2.6.4.3.1.2 PIGMENTOS ANTICORROSIVOS

Utilizados en las imprimaciones o primeras capas en contacto directo con el

acero, evitan o inhiben la corrosión mediante la pasivación anódica o catódica

de la corriente electroquímica producida sobre la superficie metálica, o bien

ejercen una protección catódica actuando como ánodo de sacrificio del hierro.

Entre los pasivantes destacan por su mayor utilización: Cromato de Zinc,

Fosfatos de Zinc modificados o no, Tetraoxicromato de Zinc, Silicromato básico

de Plomo, Cromato de Estroncio, etc. La pasivación de la pila electroquímica se

produce por la formación de compuestos férricos en el ánodo o por la creación

de compuestos insolubles en el cátodo.

Al grupo de los pigmentos anticorrosivos que se sacrifican por un carácter

electroquímico menos noble que el hierro pertenece el Zinc, destacando sobre

cualquier otro pigmento metálico.


56

2.6.4.3.1.3 PIGMENTOS EXTENDEDORES O CARGAS

No poseen opacidad y apenas influyen en el color de las pinturas por su bajo

índice de refracción.

Generalmente se utilizan en las imprimaciones y capas de fondo para conseguir

películas mates o satinadas, ejercer un papel de relleno en la estructura del film,

a fin de obtener determinadas propiedades mecánicas por su granulometría y

forma de partícula, o bien conseguir un óptimo empaquetamiento que mejore la

protección anticorrosiva del sistema. En ocasiones, su empleo viene

determinado por la necesidad de conseguir un costo razonable del producto,

aunque esto en los esmaltes y pinturas de acabado supone un detrimento de la

calidad.

Los más utilizados son

Barita y Sulfato de Bario

Carbonato Cálcico

Talco

Mica

Caolín

Sílice y Silicatos

Arenas de Cuarzo

2.6.4.3.1.4 PIGMENTOS ESPECIALES

Algunos pigmentos utilizados en la Industria de Pinturas que no pueden

clasificarse entre los anteriores por su especificidad, serían:


57

2.6.4.3.1.5 PIGMENTOS METÁLICOS

Como las pastas de aluminio utilizadas en los esmaltes metalizados, marteles,

pinturas anticaloricas, etc., Óxido de hierro micáceo.

2.6.4.3.1.6 PIGMENTOS NACARANTES

Por su estructura cristalina, producen fenómenos de interferencia óptica

similares al nácar, dando esmaltes de espectacular efecto al teñirlos con

pigmentos colorantes transparentes: Mica recubierta con Dióxido de Titanio.

2.6.4.3.1.7 PIGMENTOS INTUMESCENTES

Utilizados en las pinturas del mismo nombre, tienen la propiedad de hinchar las

películas de pintura bajo la acción de la llama proporcionando una capa

espumosa protectora del sustrato, como el Polofosfato amónico.

2.6.4.3.1.8 PIGMENTOS TÓXICOS

Utilizados en las pinturas marinas para evitar la formación de colonias

incrustantes en los cascos de los buques: Óxidos de Cobre.

2.6.5 PROPIEDADES DE LAS PINTURAS PLASTISOL

Las pinturas Plastisol están formuladas para la impresión directa sobre fondos

claros, medios y oscuros, en tejidos de algodón, algodón/mezcla, fibras

sintéticas, lycra y nylon mediante la utilización de sus respectivos aditivos.

Este producto es ideal para utilizarse cuando se quieran estampar detalles

finos o medios tonos. Se presentan en una amplia gama de colores.

Gran opacidad

Impresiones de excelente definición.


58

Tacto suave (sobre fondos claros)

Tacto algo más plástico (sobre fondos oscuros)

Colores brillantes.

Gran elasticidad.

Excelente solidez.

2.6.6 CARACTERÍSTICAS DE LAS PINTURAS PLASTISOL

Cualquier tipo de pintura, independientemente de su composición, aplicación o

función a realizar, puede quedar definida por una serie de características

medibles que sirven para su control, tanto por el fabricante como por el usuario

para conocer si el producto se encuentra en condiciones y cumple con lo

especificado.

Las principales características de estas pinturas en estado líquido son las

siguientes, teniendo en cuenta su destino y aplicación:

Color

Estabilidad.

Viscosidad tixotrópica.

Densidad.

Aspecto.

Contenidos en sólidos en peso o volumen.

Rendimiento.

Vida del producto.

Aplicación.

Velocidad de Secado.

2.6.6.1 COLOR

Indica las tonalidades en las que se fabrica un producto


59

Amarillos, Beiges, Marfiles, Ocres

Naranjas

Rojos

Violetas, Lilas

Azules

Verdes

2.6.6.2 ESTABILIDAD

Es la cualidad de estable que mantiene el equilibrio, no cambia o permanece en

el mismo lugar durante mucho tiempo. Por Ejemplo La estabilidad del color se

refiere a cuan durable es un color expuesto a factores ambientales como la luz

solar directa. Hay colores más estables, que duran más tiempo sin decolorarse

y otros menos estables, cuyos pigmentos se deterioran más rápidamente ante

la acción del sol. El comportamiento de un color ante la luz solar, o solidez a la

intemperie.

2.6.6.3 VISCOSIDAD

Las tintas plastisoles tienen viscosidad tixotrópica, esto significa que disminuyen

su viscosidad con acción mecánica (movimiento de la espátula o agitación en

general).Esto puede observarse al mover con una espátula la tinta, luego de

algunos segundos se tornará más líquida. Por eso no adicionar aditivos

reductores de viscosidad antes de asegurarse bien que la tinta lo requiera.

2.6.6.4 DENSIDAD

La densidad es masa por unidad de volumen, y por lo mismo su unidad de

medida suele ser kilo/litro. Como este valor varía dependiendo de la

temperatura, existen normas que regulan la medición de esta densidad, de

manera específica para las pinturas, barnices, lacas, etc...

http://definicion.de/equilibrio/


60

2.6.6.5 ASPECTO

Es el conjunto de rasgos o características que muestra la pintura su apariencia

como por ejemplo su brillo, su consistencia a través de su aspecto podemos

determinar la calidad de la misma.

2.6.6.6 CONTENIDOS DE SÓLIDOS O VOLUMEN

Es el porcentaje de materia sólida teórica, en peso o en volumen; es decir,

materia no volátil contenida en la pintura (de la mezcla en el caso de productos

de dos componentes).Es un valor muy importante para el cálculo de

rendimientos.

2.6.6.7 RENDIMIENTO

Este sirve para para determinar la cantidad de producto que se necesita de

acuerdo a las necesidades a utilizar. Hay que tener en cuenta que los

rendimientos calculados son aproximaciones basadas en el número de pasadas

y su exactitud varía de acuerdo al tipo de superficie de acuerdo al material que

se está trabajando

2.6.6.8 VIDA DEL PRODUCTO

Se entiende por de vida del producto el tiempo de existencia y las etapas de

evolución que caracterizan el desarrollo de un producto en el mercado, desde

que nace su idea hasta que se lo retira de la comercialización.

2.6.6.9 APLICACIÓN

Se refiere a donde se le va utilizar la pintura teniendo en cuenta el tipo de

impresión, la clase de material si es algodón, poliéster, licra, etc. Y también la


61

clase de tejido donde se va a realizar la aplicación de las pinturas plastisol. Para

obtener una formulación adecuada.

2.6.6.10 VELOCIDAD DE SECADO

Los diferentes estados de secado y curado de los recubrimientos se reconocen

fácilmente, pero son difícilmente definibles en términos químicos y físicos. Para

poder evaluarlo objetivamente es necesario emplear instrumentación bajo con-

diciones controladas.

El medidor del tiempo de secado, ayuda a cuantificar los diferentes estados del

proceso de secado y curado, garantizando una eficiencia excelente:

2.6.7 VENTAJAS DE LAS PINTURAS PLASTISOL

La ventaja principal de estos plastisoles es que están formulados especialmente

para la industria textil además modificando y experimentando un poco obtendrá

una amplia variedad de aplicaciones. Es el único plástico que puede procesarse

por cualquiera de las técnicas conocidas. Entre otras tenemos:

Buena resistencia química

Buen costo/beneficio

Buena resistencia ambiental

Buena apariencia superficial

fácil de manipular

Se conserva por largos periodos de tiempo sin deteriorarse

Amplia variedad de colores

Puede ser brillante o mate

Permite imprimir con total facilidad con mallas muy finas tramas,

cuatricromías y detalles finos, ya que jamás se obstruye la malla.


62

Se puede parar la máquina estampadora durante un tiempo

indeterminado (minutos o días) en cualquier momento del proceso de

impresión, manteniendo el registro, y reemprender la producción sin

problemas.


63

CAPÍTULO 3. MEZCLAS Y EMULSIONES

3.1 INTRODUCCIÓN

Antes de describir lo que son las mezclas y emulsiones, conviene señalar

brevemente en este Capítulo lo que es una mezcla, su clasificación, que es una

emulsión las propiedades y análisis de las emulsiones. Los usos de las

emulsiones dentro de los diferentes campos como son: productos alimenticios

como son las mantequillas, mantecas; productos agrícolas como son los

insecticidas, herbicidas; sustancias químicas como desodorantes, jabones

líquidos; preparados farmacéuticos como pomadas lociones; emulsiones

industriales como son las ceras y aceites existen una gran infinidad de

productos a base de mezclas y emulsiones que se utilizan en la vida diaria.

Las mezclas y emulsiones es un capitulo muy importante ya que nuestro

producto como son las pinturas plastisol resulta de una emulsión con los

productos indicados.

La elección del equipo depende de la aplicación que se haya de dar a la

emulsión que se prepara.

La finalidad de la maquinaria para emulsificación, ya sea sencilla o compleja, es

dividir y dispersar la fase interna en la externa, de suerte que el tamaño de

partícula de la emulsión que resulte sea suficientemente pequeño para evitar la

unión y la consiguiente desintegración de la emulsión en el tiempo requerido de

la estabilidad. La agitación a mano es la más sencilla


64

3.1.1 ¿QUÉ SON LAS MEZCLAS?

Figura N° 27. Mezcla.

Una mezcla es una materiaconstituida por diversas moléculas. Las materias

formadas por moléculas que son todas iguales, en cambio, reciben el nombre

de sustancia químicamente pura o compuesto químico.

Las mezclas, por lo tanto, están formadas por varias sustancias que no

mantienen interacciones químicas. Las propiedades de los diversos

componentes pueden incluso ser distintas entre sí. Es habitual que cada uno de

ellos se encuentre aislado a través de algún método mecánico.

Podría decirse, en definitiva, que una mezcla surge cuando se incorporan

distintas sustancias sin interacción química a un todo. Si la misma está formada

por sustancias puras que no pierden sus propiedades naturales en la

integración, se habla demezcla homogénea. Éstas son disoluciones y se

caracterizan por no exhibir sus componentes de manera diferenciada ante los

ojos del observador, que sólo detecta una única fase.

http://definicion.de/materia/

http://definicion.de/quimica/

http://definicion.de/propiedad/


65

3.1.2 CLASIFICACIÓN DE LAS MEZCLAS

La materia puede estar formada por moléculas diferentes y en ese caso se

llama una MEZCLA o por moléculas que son todas iguales que es lo que

llamaríamos un COMPUESTO QUÍMICO, o una SUSTANCIA QUÍMICAMENTE

PURA.

Ejemplos importantes relacionados con la vida diaria son el aire y el agua.

El aire está formado, en su mayor proporción, por moléculas de nitrógeno y de

oxígeno, esto significa que el oxígeno y el nitrógeno son dos sustancias

completamente independientes, entre las cuales no existe ninguna unión. Los

enlaces químicos son en este caso de átomos de oxígeno con otros átomos de

oxígeno, los de los átomos de nitrógeno son con otros átomos de nitrógeno, por

eso el aire es una mezcla. En el aire hay más sustancias solo nos hemos

referido a las dos más importantes.

Figura N° 28. Mezcla del Aire.

Como entre N2 y O2 no hay enlace químico los puedo separar por

procedimientos FÍSICOS.Utilizamos el oxígeno del aire en la respiración.

Sin embargo el agua es un compuesto químico en el que cada átomo de

oxígeno está unido con dos de hidrógeno compartiendo sus electrones, si

quiero separarlos hay que aportar energía que rompa primero el enlace.


66

Figura N° 29.Mezcla del Agua.

El oxígeno del agua no lo podemos utilizar para respirar, primero tendríamos

que romper la unión con el hidrógeno y para ello se necesita una energía y unas

condiciones que nuestro organismo no puede realizar.

En la naturaleza es muy difícil encontrar compuestos químicos o sustancias

químicamente puras, en general lo que tenemos son mezclas.

Como un cuerpo material de aspecto homogéneo constituido por dos o más

sustancias, que a simple vista se presenta en una sola fase y cuyas partículas

no pueden ser observadas ni utilizando un instrumento que aumente nuestra

visión.

Figura N° 30. Agua y Aceite.

Se denomina fase a toda porción de materia que posee composición y

propiedades distintas a las otras partes del sistema. Por ejemplo, el agua y el

aceite presentan dos fases distintas.


67

3.1.2.1 MEZCLA HOMOGÉNEA

En una mezcla homogénea los componentes no se distinguen a simple vista y

se les conoce como disoluciones, estas pueden ser sólidas líquidas o gaseosas.

A las disoluciones sólidas se les conoce como aleaciones, por ejemplo, latón

(Cu-Zn), amalgama (Hg-Ag), bronce (Cu-Sn), acero (Fe-C). Ejemplos de

disoluciones líquidas tenemos el agua de mar, de la llave, de los ríos, entre

otras y gaseosa, el aire, el gas doméstico, etc.

3.1.2.2 MEZCLA HETEROGÉNEA

Como un cuerpo material de aspecto heterogéneo constituido por dos o más

sustancias, que a simple vista se distinguen o se aprecian dos o más fases

distintas y cuyo tamaño de las partículas es tan grande que permite

observarlas. Ejemplos: CO2 liberándose en un refresco, agua y arena, la arena

misma, aceite en agua, entre otros.

FiguraN° 31. Granito Figura N° 32. Mayonesa.

Los coloides y las emulsiones son ejemplos de mezclas heterogéneas.

En ocasiones se suele considerar a los coloides como mezclas homogéneas,

porque a simple vista se observa una sola fase. Sin embargo, cuando un haz


68

luminoso pasa por esta mezcla se observan agregados moleculares dispersos

en ella, lo cualno sucede en una disolución.

Las partículas de una disolución son del tamaño atómico-molecular, mientras

que las partículas dispersas en un coloide son agregados moleculares y de

mayor tamaño que las de una disolución, pero de menor tamaño que las de una

suspensión, de forma tal que no sedimentan. Son ejemplos de coloides, la leche

(sólido en líquido), la niebla (líquido en gas), la espuma (gas en líquido), la

gelatina (sólido en líquido), el polvo en el aire (sólido en gas).

En una suspensión las partículas dispersas son tan grandes que sedimentan, si

la mezcla se deja en reposo. Por ello, siempre se recomienda “agitar antes de

usarse”. Son ejemplos de suspensiones, el kaopectate, penicilina líquida y

peptobismol.

Macroscópicamente las mezclas se clasifican en homogéneas y heterogéneas.

Sin embargo, submicroscópicamente ambas son heterogéneas, porque están

formadas por partículas de sustancias diferentes, por tanto, en una mezcla

habrá más de un tipo de partícula.

Los siguientes modelos representan mezclas de elementos, porque sus

partículas están formadas por átomos iguales:

Figura N° 33. Átomos Iguales. Figura N° 34. Mezcla de Átomos.


69

Los siguientes modelos representan mezclas de elementos y compuestos,

porque sus partículas están formadas por átomos iguales y diferentes:

Figura N° 35. Átomos Iguales y Diferentes. Figura N° 36. Mezcla de Elementos.

Los siguientes modelos representan mezclas de compuestos, porque sus

partículas están formadas por átomos diferentes:

Figura N° 37. Átomos Diferentes. Figura N° 38. Mezcla de Compuestos.

3.1.3 SEPARACIÓN DE MEZCLAS

Una de las diferencias entre los compuestos y las mezclas, es que sus

componentes se pueden separar por métodos físicos, mientras que en los

compuestos sólo se pueden separar por métodos químicos.


70

A continuación se muestran algunos métodos y los principios en que se basan.

Tabla N° 3. Métodos de Separación de Mezclas.

3.1.3.1 FILTRACIÓN

La filtración es un método físico que se utiliza para separar mezclas

heterogéneas, sólido líquido insoluble. Consiste en utilizar un medio poroso,

que puede ser papel filtro, algodón, malla, barro, etc., en el cual es retenido el

sólido y permite el paso del líquido.

MÉTODO

PRINCIPIO

Filtración

Diferencia de solubilidad del soluto en el

disolvente

Destilación

Diferencia en el punto de ebullición

Decantación

Diferencia de solubilidad del soluto en el

disolvente

Centrifugación Uso de la fuerza centrífuga para separar

partículas suspendidas

Cromatografía Diferencia de movilidad de las partículas a

través de la fase estacionaria

Cristalización Diferencia de solubilidad en disolventes a

baja y alta temperatura


71

Figura N° 39. Filtrado.

3.1.3.2 DESTILACIÓN

La destilación es un método físico de separación de mezclas homogéneas

líquido-líquido y sólido-líquido solubles. Se basa en utilizar la diferencia en los

puntos de ebullición de las sustancias 3.mezcladas. En este proceso ocurren

dos cambios físicos: la evaporación y la condensación. La mezcla se calienta

hasta el punto de ebullición y los vapores se enfrían en el condensador o

refrigerante.


72

Figura N° 40.Destilado de un Líquido.

3.1.3.3 DECANTACIÓN

La decantación es un método físico que consiste en separar mezclas

heterogéneas líquido líquido y líquido-sólido inmiscibles es decir, insolubles uno

en el otro. Para separar la mezcla líquido-sólido, se espera a que el sólido

sedimente o se deposite en el fondo del recipiente, para vaciar el líquido en otro

recipiente, evitando el paso del sólido.

Figura N° 41. Precipitación de una Mezcla.


73

3.1.3.4 CENTRIFUGACIÓN

La centrifugación es un método físico que se utiliza en la separación de una

mezcla de un sólido insoluble en un líquido y de difícil o lenta sedimentación,

aprovechando la fuerza centrífuga producida por la rotación de los tubos de

ensayo, que provoca a su vez la separación de las partículas sólidas y un

líquido clarificado.

Figura N° 42. Centrifugado de la Sangre.

La centrifugación es un método muy utilizado en los laboratorios de análisis

clínicos para separar los componentes de la sangre.

3.1.3.5 CROMATOGRAFÍA

La cromatografía es un método físico de purificación y separación de sustancias

presentes en mezclas homogéneas o heterogéneas, que consiste en utilizar el

principio de adsorción, que se presenta cuando las partículas de un sólido,

líquido o gas, se adhieren a la superficie de un sólido la cual es denominada

fase fijao estacionaria (llamada adsorbente). Para que los componentes de la

mezcla se separen sobre el adsorbente se requiere una fase móvilo disolvente

también denominado eluyente.


74

Hay varios tipos de cromatografía; entre ellas tenemos, a la cromatografía en

papel, en columna, en capa fina, de líquidos y de gases.

Figura N° 43. Cromatografía en papel.

3.1.3.6 CRISTALIZACIÓN

La cristalización es un método que nos permite separar un sólido que es soluble

en un líquido determinado. Consiste en el calentamiento de una mezcla

formada por un sólido disuelto en un líquido y la posterior evaporación del

líquido hasta lograr una disolución sobresaturada, la cual por enfriamiento se

recristaliza.

Figura N° 44.Enfriamiento del filtrado para que se formen los cristales.

3.2 ¿QUÉ SON LAS EMULSIONES?

La emulsión es un sistema de dos fases que consta de dos líquidos

parcialmente miscibles, uno de los cuales es dispersado en el otro en forma de

glóbulos. La fase dispersa, discontinua o interna es el líquido desintegrado en


75

glóbulos. El líquido circundante es la fase continua o externa. La suspensión es

un sistema de dos fases muy semejante a la emulsión, cuya fase dispersa es un

sólido. La espuma s un sistema de dos fases similar a la emulsión, en el que la

fase dispersa es un gas. El aerosol es lo contrario de la espuma: el aire es la

fase continua y el líquido la fase dispersa. Un agente emulsivo es una sustancia

que se suele agregar a una de las fases para facilitar la formación de una

dispersión estable.

A la industria le interesa más la emulsificación de aceite y agua. Las emulsiones

de aceite y agua (oleoacuosas) tienen el aceite como fase dispersa en el agua,

que es la fase continua. En las emulsiones hidrooleosas o de agua en aceite, el

agua está dispersa en aceite, que es la fase externa. Hay ocasiones en que no

está claramente definido el tipo de emulsión, pues la fase interna y externa, en

lugar de ser homogénea, contiene porciones de la fase contraria; una emulsión

de esta clase se llama emulsión dual.

3.2.1 PROPIEDADES DE LAS EMULSIONES

Sus propiedades más importantes son su utilidad y el aspecto que ofrecen al

consumidor, ya sea éste el industrial o el consumidor final. Las propiedades que

son más evidentes y por lo general más importantes son: facilidad de dilución

(de ordinario con agua, aunque acaso sea con algún disolvente selectivo),

viscosidad, color, estabilidad y, si se forma la emulsión en el lugar donde se usa

finalmente, su facilidad de formación. Para un tipo dado de emulsificación, estas

propiedades dependen de lo siguiente:

Las propiedades de la fase continua.

La relación entre la fase interna y la externa.

El tamaño de partícula de la emulsión.


76

La relación entre la fase continua y las partículas (incluso las cargas

iónicas).

Las propiedades de la fase discontinua.

En una emulsión determinada, las propiedades dependen del líquido que forme

la fase externa, o de si la emulsión es oleoacuosa o hidrooleosa. El tipo de

emulsión que resulte depende:

Del tipo, cantidad y calidad del emulsivo.

De la razón entre ingredientes.

Del orden en que se añaden los ingredientes al mezclarlos.

La dispersabilidad (solubilidad) de una emulsión es determinada por la fase

continua; si la fase continua es hidrosoluble, la emulsión puede ser diluida con

agua, si la fase continua es oleosoluble, la emulsión se puede disolver en

aceite. La facilidad con que se puede disolver una emulsión se puede aumentar

si se reduce la viscosidad de la emulsión.

La viscosidad de una emulsión cuando hay exceso de fase continua es

virtualmente la viscosidad de dicha fase. Al aumentar la proporción de la fase

interna aumenta la viscosidad de la emulsión hasta un punto en que la emulsión

deja de ser líquida. Cuando el volumen de la fase interna sobrepasa el de la

externa, se aglomeran las partículas de la emulsión y la viscosidad aparente es

parcialmente viscosidad estructural.

Teóricamente, el volumen máximo, que puede ser ocupado por partículas

esféricas uniformes en la fase dispersa de una emulsión es 74% del volumen

total. Se pueden preparar emulsiones que tengan hasta 99% de la fase interna.

En estos casos hay considerable deformación en comparación con la forma

ordinaria de partículas de la fase dispersa.


77

Se puede regular la viscosidad de una emulsión de la siguiente manera:

Para reducir la viscosidad:

Se aumenta la proporción de la fase continua.

se reduce la viscosidad de la fase continua.

en las suspensiones, se agregan agentes de actividad superficial para

aumentar la lubricación.

Para aumentar la viscosidad:

Se agregan espesadores, como geles de jabones, gomas y gel de

alúmina a la fase continua.

se aumenta la proporción de la fase interna.

se reduce el tamaño de partícula de la emulsión o se reduce la

aglomeración de las partículas existentes.

se incorpora aire en estado de división fina como tercera fase.

La regulación de la viscosidad de las emulsiones tiene aplicación a la

preparación de lociones cosméticas. El objeto es preparar una loción que

parezca ser espesa; esto es :

que tenga alta viscosidad aparente , pero que se conserve líquida al

permanecer en reposo durante un largo tiempo.

Una dificultad más importante con que se tropieza en estas formulaciones es

que en las variables condiciones de almacenamiento varía la estructura del gel

y con frecuencia fragua el producto y se vuelve semi sólido de manera que no

puede fluir.

La estabilidad de una emulsión depende de los siguientes factores: el tamaño

de partícula, la diferencia de densidad de ambas fases, la viscosidad de la fase


78

continua y de la emulsión acabada, las cargas de las partículas, la naturaleza,

la eficacia y cantidad del emulsivo, y las circunstancias de almacenamiento, o

sea, las temperaturas altas y bajas, la agitación y vibración, la dilución o

evaporación durante el almacenamiento o el uso.

Puesto que las partículas de una emulsión están suspendidas libremente en un

líquido, obedecen a la ley de Stokes si no están cargadas. Para muchos fines

industriales la definición de estabilidad incluye forzosamente la no coalescencia

de las partículas de la emulsión y la no sedimentación. La incorporación de aire

en una emulsión puede tener como consecuencia la reducción notable de la

estabilidad.

El tamaño y la distribución de tamaños de las partículas de una emulsión son

gobernados por la cantidad y la eficacia del emulsivo, el orden de la mezcladura

y la clase de agitación que se haga. Si se reduce poco a poco el tamaño de las

partículas de la emulsión, varían el color y el aspecto de ésta.

Se presentan excepciones en lo tocante al aspecto y el color de las emulsiones

cuando se agregan colorantes y pigmentos y cuando ambas fases tienen índice

de refracción similar. En este último caso se forma una emulsión transparente

sea cual fuere el tamaño de la partícula.

Se puede disminuir el tamaño de partícula por los siguientes medios:

Aumentando la cantidad de emulsivo.

Mejorando el equilibrio hidrófilo-lipófilo del emulsivo.

Preparando la emulsión mediante la inversión de fases para obtener una

" fase interna extendida”.

Mediante mejor agitación


79

La conductividad eléctrica de una emulsión depende de la conductividad de la

fase continua.

La facilidad de formación es modificada en mayor grado por la eficiencia y la

cantidad del emulsivo y por las propiedades inherentes de ambas fases.

3.2.2 ANÁLISIS DE EMULSIONES

El análisis de las emulsiones tiene mucha relación con sus propiedades, por

regla general se emplean métodos analíticos físicos y químicos. Aunque es

variable el orden de importancia, según sea la emulsión que se esté analizando,

por lo común es aplicable al siguiente orden:

Tipo de emulsión es de mucha importancia averiguar en primer término si la

emulsión es oleoacuosa o hidrooleosa, lo cual se logra de diversas maneras.

El método más sencillo es averiguar la conductividad eléctrica. El equipo

para ello se puede hacer fácilmente conectando en serie un resistor de

10.000 ohmios y 0,5 vatios, contactos eléctricos para la muestra que se

va a ensayar, una lámpara de neón sin resistor (0,25 vatios, 105 a 120v

tipo General Electric NE-57) y un conmutador de pulsador. Se coloca la

muestra entre los contactos de prueba y se cierra el circuito; si da luz la

lámpara de neón, la emulsión es oleoacuosa, en caso contrario es

hidrooleosa.

Otro método para determinar el tipo de la emulsión es averiguar su

dispersabilidad en agua o en aceite. Las emulsiones oleoacuosas se

dispersan en agua y las hidrooleosas se dispersan en aceite.


80

Un colorante hidrosoluble se dispersa en una emulsión oleoacuosa y un

colorante oleosoluble se dispersa en una emulsión hidrooleosa. El

colorante puede usarse en forma líquida o sólida.

El pH de una emulsión es de importancia considerable. Las emulsiones con

base de jabones por lo general tienen pH de 8 o más. Es fácil determinar el pH

con un equipo ordinario de electrodo de vidrio con papel pH. Estos pueden dar

un resultado erróneo si la emulsión contiene algún producto con tendencia a

blanquear.

El contenido de agua de una emulsión sigue al pH en importancia para el

problema de reproducción. Uno de los mejores métodos para determinar dicho

contenido es la valoración de Karl Fischer. Si la emulsión es alcalina, por lo

común se puede hacer alguna corrección.

El uso al que se destina la emulsión por regla general da una indicación de los

componentes de la fase oleosa. En algunos casos se requieren análisis de

identificación, destilación con disolventes y ensayos similares.

En realidad, el resultado de los intentos por deshacer la emulsión suelen indicar

el tipo de emulsivo. Se puede considerar que los emulsivos catiónicos son de

dos tipos: los que son inestables en álcalis y los que son estables. El segundo

grupo no es comparable con el tipo aniónico-ácido estable. Sin embargo,

aunque la adición de álcali destruye un emulsivo catiónico, con frecuencia se

forma in situ suficiente jabón para que se conserve la emulsión. Se puede

comprobar la presencia de agentes catiónicos mediante la adición de agentes

aniónicos. Los agentes no iónicos se dividen en dos clases: los que son

saponificados por álcalis calientes y los que son estables con este tratamiento.

Por regla general, el calor facilita la separación de las fases, y es necesario

cuando la emulsión contiene ceras.


81

También se puede efectuar la separación mediante la centrifugación, el

calentamiento, la congelación, la dilución, la adición de sales o disolventes, y

con respecto a una fase de aceite no volátil, por medio de la incorporación de la

fase acuosa.

Estos análisis, indican el tipo de emulsión, la clase del emulsivo y la naturaleza

y cantidad aproximada de la fase oleosa, por lo general suministran bastantes

informes para intentar la duplicación con emulsivos elegidos.

3.2.3 PROPIEDADES DE LOS EMULSIVOS

Con frecuencia se usa incorrectamente el término "emulsivo". Los emulsivos

forman un grupo de la clase general de agentes de actividad superficial. Otros

grupos son los agentes humectantes, solubilizadores, detergentes, agentes de

suspensión.

Los emulsivos se emplean en la formulación de emulsiones para facilitar la

emulsificación y dar estabilidad a la emulsión. Estos efectos se producen por la

reproducción de la tensión interfasal entre las dos fases y por acción coloidal

protectora, respectivamente. De ordinario, los emulsivos son sustancias muy

complejas y parecen que cuanto más complejas con mayor eficiencia funcionan.

Esto se tiene en cuenta en la práctica de formulación y con frecuencia se usan

combinaciones de dos o más emulsivos.

Los emulsivos se pueden dividir en iónicos y no iónicos. El emulsivo iónico

consta de un grupo lipófilo orgánico y un grupo hidrófilo. Los emulsivos iónicos

se subdividen en aniónicos y catiónicos, según sea la naturaleza del grupo

activo. Ordinariamente se considera que la porción lipófila de la molécula es la

porción de actividad superficial.


82

Como es de suponer, no son mutuamente compatibles los agentes aniónicos y

catiónicos de actividad superficial, pues en virtud de las cargas iónicas tienden

a neutralizarse entre sí y se nulifica su actividad superficial.

Los emulsivos no iónicos son totalmente covalentes y no tienen ninguna

tendencia a la ionización. Por consiguiente, puede asociarse con otros agentes

no iónicos de actividad superficial y con agentes aniónicos o catiónicos. Los

emulsivos no iónicos son más inmunes contra la acción de electrolitos que los

agentes aniónicos de actividad superficial.

De las diversas propiedades de los emulsivos, una de las más importantes es el

equilibrio hidrófilo-lipófilo. Este es una expresión de atracción simultánea

relativa de un emulsivo con respecto al agua y al aceite.

El equilibrio hidrófilo-lipófilo de un emulsivo determina el tipo de emulsión que

tiende a ser formada.

La Solubilidad de un emulsivo es de suma importancia en la preparación de

concentrados emulsionables. Es preciso que el emulsivo permanezca disuelto

en cualesquiera condiciones de almacenamiento. Con frecuencia es posible

aumentar la solubilidad de un emulsivo con algún coemulsivo. También son

usuales diversos disolventes como conjugadores o codisolventes.

La tensión interfasal es la fuerza que se requiere para romper la superficie entre

los líquidos no miscibles; es de interés en la emulsificación en virtud de que

cuanto menor es la tensión interfasal entre las dos fases de una emulsión, tanto

más fácil es la emulsificación. El coeficiente de extensión (C.E.) se calcula con

la tensión superficial (T.S.) y la tensión interfasal (T.I.) (para un aceite

determinado) según la siguiente fórmula:

CE = TS aceite - (TS soln. - TS aceite/soln.)


83

Cuanto mayor es el coeficiente de extensión (más positivo), tanto mayor es la

potencia humectante y difusiva.

3.3 USOS DE EMULSIONES

3.3.1 PRODUCTOS ALIMENTICIOS

Muchas de las sustancias comestibles se hayan en estado de emulsión. Las

más conocidas son la leche, la manteca, la mayonesa, aderezos de ensaladas,

salsas y helados. Otras emulsiones que se reconocen fácilmente y alimentos en

que las emulsiones son parte importante de su producción son las bebidas, los

pasteles, dulces, baños de pasteles preparados para condimentos, mantecas

de pastelería, margarina, encurtidos, saborizantes, levaduras y huevos.

3.3.2 PRODUCTOS AGRÍCOLAS

Se emplean en forma de emulsiones los insecticidas, herbicidas y fungicidas.

Uno de los tipos principales de formulaciones de emulsiones insecticidas

comprenden los concentrados emulsionables de disolvente y sustancia tóxica.

El tóxico-químico como el DDT o productos análogos o algún fosfato orgánico

se disuelve en un disolvente barato y se agrega un emulsivo soluble en

cantidad bastante para que se pueda dispersar fácilmente en agua con

agitación moderada

3.3.3 SUSTANCIAS QUÍMICAS SANITARIAS Y PULIMENTOS

Los desodorantes se suministran con frecuencia en forma de emulsión. Los

detergentes para las manos deben ser formulados con disolventes

emulsionados además del jabón líquido usual. Los limpiadores industriales para

maquinaria se componen a menudo de u disolvente poco emulsionado y agua.


84

En algunos pulimentos de metales y para automóviles se combinan la cera, el

abrasivo y el disolvente en forma de emulsión. Con frecuencia es difícil obtener

buena estabilidad en esta clase de emulsiones.

3.3.4 PREPARADOS FARMACÉUTICOS Y COSMÉTICOS

Muchos preparados farmacéuticos y cosméticos tienen como base una

pomada, crema o loción, y en ellos son muy importantes los emulsivos. Por

supuesto, son requisitos indispensables de los emulsivos la falta de toxicidad y

de actividad química. Además, los emulsivos son útiles para emulsionar y

solubilizar vitaminas y hormonas.

Las emulsiones cosméticas comprenden gran variedad de tipos y de formas.

Son emulsiones oleo-acuosas las cremas y lociones faciales, evanescentes,

para las manos y para afeitarse. Se pueden formular como emulsiones oleo-

acuosas o hidrooleosas muchas de las cremas más emolientes, como el cerato

blanco, la crema contra sequedad del cutis, los preparados para el cabello, las

lociones para repeler insectos y las cremas desodorantes contra el sudor.

3.3.5 EMULSIONES INDUSTRIALES

Gran número de ceras y aceites se emulsionan para aplicación a textiles, al

cuero, para preparar aceites de corte, acabados de papel y lubricantes. Los

emulsivos se usan en lubricantes marinos, electrolitos para baterías, fundentes

para soldadura, tintas de imprenta, y líquidos embalsamadores. Hay pinturas y

lacas emulsionadas para diversas aplicaciones.

3.4 EJEMPLO DE ELABORACIÓN DE UNA EMULSIÓN

Crema para manos con miel.

MATERIALES.


85

Mezcla A: M.E.G.A. 9%

Estearina 3%

Vaselina líquida 10%

Nipasol 0,075%

B.H.T. 0,05%

Mezcla B: Nipagin 0,225%

Glicerina 10%

Trietanolamida 0,5%

Miel 1%

Agua C.S.P. 100

Bouquet 2829 0,175%

Rosa B-50 0,004%

Se lleva en sendos reactores la parte A y la parte B a una temperatura entre 75

y 80ºC. Al llegar a dicha temperatura se vuelca la parte A sobre la parte B

lentamente con agitación continua evitando la formación de espuma.

En caso de que la formulación indique el uso de colorantes, éste se coloca en A

en el instante previo a realizar la operación antes descripta.

Una vez concluido dicho proceso, y luego de una agitación constante que logre

emulsionar la mezcla, ésta se traspasa mediante el uso de una bomba

neumática a la mezcladora, la cual tiene incorporado un sistema de

refrigeración, en el cual se somete la emulsión a un proceso de enfriamiento

homogéneo hasta llegar a una temperatura aproximada de 30ºC.


86

En dicha temperatura se agrega el Bouquet y en caso de contar con algún otro

aditivo (extracto, liposomas, vitaminas, etc.) se lo incorpora también en ese

momento.

Se continúa la agitación hasta homogeneizar la emulsión en color, olor y

aspecto. Una vez conseguido, se considera el producto finalizado y mediante

una bomba se lo traspasa a tambores para su posterior control y envasado.

3.5 EQUIPOS PARA REALIZAR UNA EMULSIÓN

La elección del equipo depende de la aplicación que se haya de dar a la

emulsión que se prepara.

La finalidad de la maquinaria para emulsificación, ya sea sencilla o compleja, es

dividir y dispersar la fase interna en la externa, de suerte que el tamaño de

partícula de la emulsión que resulte sea suficientemente pequeño para evitar la

unión y la consiguiente desintegración de la emulsión en el tiempo requerido de

la estabilidad. La agitación a mano es la más sencilla.

3.5.1 ROTACIÓN MECÁNICA DE PALETAS

Esta suele ser lenta, y si la emulsión no es muy viscosa, es reducida la

eficiencia de agitación. Para agitar emulsiones viscosas que contienen gran

proporción de sólidos, geles jabonosos, sustancias resinosas, etc., es más

eficiente un agitador mecánico de paletas giratorias o de áncora.

3.5.2 EL AGITADOR PLANETARIO

Fue inventado para emulsiones de gran viscosidad, como los que se hacen en

la industria de comestibles. En un agitador planetario la paleta efectúa dos

movimientos circulares: uno de rotación sobre su propio eje y otro de traslación


87

en una órbita circular. De esta manera se puede mezclar bien una gran porción

de masa espesa.

3.5.3 AIREACIÓN

La agitación por medio de burbujas de aire o de gas, que pasan por un líquido,

no es mucho más eficiente que la agitación a mano, a menos que se usen

volúmenes muy grandes de gas.

El uso de aire o de vapor es más práctico en sistemas de poca viscosidad.

3.5.4 AGITACIÓN POR MEDIO DE HÉLICE

Uno de los tipos más usuales de maquinaria para emulsificación es el de una o

más hélices montadas sobre un eje en un tanque mezclador. Esta clase de

agitación es muy eficiente para agitar emulsiones de viscosidad reducida o

mediana.

3.5.5 AGITACIÓN CON TURBINAS

La inclusión de pantallas fijas en la pared del tanque o adyacentes a las hélices,

como un rotor y estator de turbina, aumenta considerablemente la eficiencia de

la agitación. El agitador de turbina es el preferible de los dos métodos, pues las

pantallas de desviación en un tanque, con frecuencia, ocasionan áreas de poca

o ninguna agitación, aunque el efecto general es el de aumentar la eficiencia de

agitación.

3.5.6 MOLINO DE COLOIDES

Se puede considerar como una modificación de la turbina. En virtud de las

tremendas fuerzas cortantes que se aplican a la emulsión, el aumento de

temperatura durante la emulsificación puede ser de 15 a 80ºC, y las más de las


88

veces es necesario el enfriamiento externo. Se puede efectuar la molienda de

líquidos y pastas.

3.5.7 HOMOGENEIZADOR

En un homogeneizador, para efectuar la emulsificación, se pasan ambas fases

por una válvula de resorte, generalmente a fuerte presión. Esto es útil en

algunos casos en que la homogeneización a fuerte presión fomenta la

conglutinación de las partículas finas de emulsión que forma.

El segundo paso de homogenización, a menor presión, desintegra los grumos y

da un producto de menor viscosidad. Empleando ingredientes similares, los

homogeneizadores dan por lo general una emulsión de menor tamaño medio de

partícula que los molinos de coloides, aunque no es tan uniforme dicho tamaño

de partícula.

Los homogeneizadores sirven para líquidos o pastas y la velocidad de

producción es poco afectada por la viscosidad.

Un invento más creciente e la rama de equipos emulsificadores es el oscilador

de alta frecuencia o ultrasónico.

Como es de suponer, se emplean muchas combinaciones de los equipos

citados y se están estudiando nuevos diseños. Por ej. : Para la elaboración de

cremas cosméticas una paleta movida a motor en un tanque de dobles paredes

es complementada con un pequeño agitador de turbina de gran velocidad. Este

aparato es muy eficaz para la emulsificación inicial de poca cantidad de material

en el fondo del tanque y facilita la emulsificación incluso al concluir una partida

cuando está lleno el tanque.


89

El equipo de laboratorio para estos y otros tipos de emulsificación es usado

comúnmente. Se usan batidoras de huevo movidas por motor, mezcladoras de

comestibles a gran velocidad y maquinas agitadoras. La agitación de laboratorio

es por lo común mucho más vigorosa y eficiente que la de equipos a escala de

planta.

Otra diferencia que a menudo tiene aún mayor importancia en la correlación

entre los resultados de laboratorio y de los de planta, es la regulación de la

temperatura de emulsificación y después de ella. Por ej: En pruebas de

laboratorio es rápida la variación temperatura. El enfriamiento de una emulsión,

incluso dejándola reposar al aire en un vaso, suele ser mucho más rápido que

el enfriamiento de un gran tanque de emulsión.

3.6 ENSAYO DE EMULSIONES

En el estado actual de nuestros conocimientos acerca de la formulación de

emulsiones, el único método verdaderamente satisfactorio para ensayar una

emulsión es prepararla y usarla en escala completa, lo cual se puede hacer en

muy contados casos.

Los ensayos se pueden dividir en dos clases:

Ensayos que pueden ser reproducidos en el laboratorio en grado

razonable.

Los que no pueden ser duplicados.

El primer grupo incluye en su mayor parte usos específicos, con lo cual es

posible crear un sistema de laboratorio que sea aproximadamente igual a la

aplicación de planta de la emulsión. El segundo grupo suele incluir la estabilidad

de una emulsión, sobre todo durante el almacenamiento, y otras circunstancias

que no son susceptibles de ser estudiadas en laboratorio. Uno de los métodos


90

más usuales de comparar la estabilidad de una serie de emulsiones es observar

la velocidad de formación de nata o la sedimentación, o ambos fenómenos.

Para hacer esta observación se deben emplear recipientes similares para las

muestras que se ensayen.

En la producción de emulsiones se deben hacer periódicamente análisis de

comprobación de la composición (contenido de aceite o agua), tipo de emulsión,

facilidad de dispersión, si es necesario, tamaño de partícula y largas pruebas de

estabilidad.


91

CAPÍTULO 4. MÁQUINAS AGITADORAS O

MEZCLADORAS

4.1 INTRODUCCIÓN AL MEZCLADO

El mezclado es una de las operaciones unitarias de la ingenieríaquímica más

difíciles de someter a un análisis científico. Hasta el presente no se ha

desarrollado ninguna fórmula o ecuación aplicable al cálculo de grado la

realización al que se verifica la mezcla, o la velocidad con que se realiza, en

determinadas condiciones.

Se dice a veces que solo el consumo de energía eléctrica de un mezclador

proporciona una medida real del grado en que se ha completado una mezcla,

porque se necesita una cantidad definida de trabajo para mezclar las partículas

del material dentro del recipiente que lo contiene. Con todo, esto nunca es

verdad en la práctica, debido a las interferencias imposibles de evaluar, tales

como corrientes transversales, corrientes parásitas, que se establecen, (incluso

en las mezcla de plásticos y sólidos) dentro del recipiente.

4.2 TIPOS DE MEZCLADORES

Para diseñar o proyectar bien un mezclador hay que tener en cuenta no solo el

elemento mezclador sino también la forma del recipiente. Un elemento

mezclador muy bueno puede resultar inútil en un recipiente inadecuado.

Además, no debe perderse de vista el resultado exacto que se quiere alcanzar,

de modo que pueda obtenerse una mezcla ampliamente suficiente para

conseguir dicho resultado con un coeficiente de seguridad bastante grande. De

ordinario, el costo adicional que exige la capacidad más grande del mezclador

http://www.monografias.com/trabajos6/diop/diop.shtml



http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIT

http://www.monografias.com/trabajos7/caes/caes.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICO

http://www.monografias.com/trabajos14/consumoahorro/consumoahorro.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/genytran/genytran.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/coad/coad.shtml#costo


92

es insignificante comparado con el costo de toda la instalación que interviene en

el proceso.

Puesto que la mezcla es una parte fundamental del proceso, es importante

hacerla bien. Un mezclador bien diseñado puede evitar un embotellamiento en

la fabricación.

El número de dispositivos utilizados para mezclar materiales es muy grande, y

muchos de ellos no se distinguen por su perfección. Para que la tecnología de

la mezcla pueda avanzar mucho será necesario tomar en consideración

muchos modelos fundamentales como base de nuestros estudios y

conocimientos. Esto no excluye, por supuesto, el desarrollo futuro de modelos

nuevos y mejores, pero nos proporciona una base para conseguir una cierta

normalización sumamente necesaria hoy.

Los mezcladores se agrupan en cinco clasificaciones primarias:

Mezcladores de Flujos o Corrientes.

Paletas o Brazos.

Hélices o Helicoidales.

Turbinas o de Impulsos centrífugos.

Tambor.

Varios tipos diversos.

4.2.1 MEZCLADORES DE FLUJOS O CORRIENTES

En este tipo de mezclador, se introducen los materiales casi siempre por medio

de una bomba y la mezcla se produce por interferencia de sus flujos corrientes.

Solo se emplean en los sistemas continuos o circulantes para la mezcla

completa de fluidos miscibles. Rara vez se usan para mezclar dos fases,

http://www.monografias.com/trabajos7/coad/coad.shtml#costo




http://www.monografias.com/Tecnologia/index.shtml


http://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtml


http://www.monografias.com/trabajos5/norbad/norbad.shtml


http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml


93

cuando se desea una gran intimidad. La palabra "turbulencia" no implica, por

necesidad, una mezcla satisfactoria.

4.2.1.1 MEZCLADORES DE CHORRO

Estos, entre los cuales están los sopletes oxhídricos, se basan en el choque de

un chorro contra otro, generalmente ambos a presión. Este tipo de mezclador

se emplea a veces para líquidos, pero su mayor aplicación es la mezcla de

combustibles gaseosos antes de inflamarlos.

4.2.1.2 INYECTORES

Consisten en esencia éstos en un tubo principal, y en un tubo, un surtidor, una

tobera o un orificio auxiliar por el que se inyecta un segundo ingrediente en la

corriente principal. Este tipo de mezclador, sencillo y poco costoso, se emplea

mucho para mezclar, en cualesquiera proporciones, gases con gases, gases

con líquidos, y líquidos con líquidos. Son ejemplo de mezcladores de este tipo,

para la mezcla de líquidos mutuamente insolubles, los mecheros Bunsen, los

quemadores de petróleo, las pistolas pulverizadoras, los carburadores, el cañón

lanza cemento, los atomizadores y los mezcladores de tobera.

El principal ingrediente pude ser un gas o un líquido. En algunos casos la

velocidad de la corriente en la tubería principal induce la circulación del material

en la tubería auxiliar. En otros casos se alimenta el material por la tubería

auxiliar a presión y velocidad suficiente para que circule por la tubería principal.

Este material procede del tanque de alimentación y se recircula por medio de

una bomba exterior. Un requisito indispensable para que se produzca una

mezcla rápida y completa en este tipo de mezclador es que la masa velocidad

de la corriente auxiliar sea mucho mayor que la de la corriente principal.

http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teo

http://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teo

http://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pe

http://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICO

http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml

http://www.monografias.com/Salud/Nutricion/


94

4.2.1.3 MEZCLADORES DE COLUMNAS CON ORIFICIOS O DE

TURBULENCIA

Estos mezcladores se basan en la transformación de la energía de presión en

energía de velocidad turbulenta y encuentran muchas aplicaciones cuando la

viscosidad es lo bastante pequeña para permitir que se completen las

reacciones en el muy corto tiempo disponible. Ambos tipos son muy fáciles de

instalar.

4.2.1.4 SISTEMAS DE CIRCULACIÓN MIXTA

Estos, entre los cuales están los elevadores de agua por aire comprimido, los

tubos "vomit" (vomitadores), los tubos de tiro largos y las bombas exteriores de

circulación, suelen emplearse de ordinario para producir una renovación lenta

del contenido de grandes depósitos de líquidos por medio de aparatos

mezcladores relativamente pequeños. Prácticamente, en casi todos esos

sistemas circulantes se agita cada vez solo una proporción muy pequeña del

material, y esto los hace inapropiado cuando se desea producir continuamente

la intimidad de la mezcla. No resultan nunca útiles cuando es necesario obtener

una mezcla rápida y completa. Pueden introducirse en el elevador o bomba

otros materiales, como gases, líquidos o lechadas, para asegurar una absorción

o una mezcla preliminar antes de descargarlos en el depósito principal.

4.2.1.5 BOMBAS CENTRÍFUGAS

A veces se emplean éstas sin recirculación para mezclar líquidos previamente

medidos y a menudo resultan útiles cuando solo de desea obtener una mixtura.

El tiempo de "retención" suele ser menor de un segundo, que solamente es

suficiente para que se produzcan reacciones instantáneas entre materiales

inmiscibles.

http://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/meti/meti.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/bombas/bombas.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/meti/meti.shtml


95

4.2.1.6 TORRES RELLENAS Y DE ROCIADA

Aunque éstas se usan por lo general para la absorción de un gas puro con un

líquido o para la eliminación de una parte de una mezcla de gases, van

empleándose más cada día para eliminar de un constituyente de una mezcla

líquida por medio de un líquido inmiscible de densidad superior o inferior. Por

regla general, estas instalaciones funcionan a contracorriente, lo que explica en

gran parte su éxito en muchas aplicaciones. Las torres rellenas no son

convenientes cuando existe alguna tendencia a formarse un precipitado, pues

en esos casos suele presentar dificultades el problema de la limpieza.

4.2.2 MEZCLADOR DE PALETAS O BRAZOS

Este es, probablemente el tipo más antiguo de mezclador y consiste en esencia

en una o varias paletas horizontales verticales o inclinadas unidas a un eje

horizontal, vertical o inclinado que gira axialmente dentro del recipiente (aunque

no siempre está centrado con éste) gráfico b. De esta manera el material que se

mezcla es empujado o arrastrado alrededor del recipiente siguiendo una

trayectoria circular.

Figura N° 45. Paleta o Brazo.

Cuando se trata de líquidos pocos espesos en recipientes sin placas

desviadoras, las paletas imprimen siempre un movimiento de remolino a todo el

contenido del recipiente. En todos los casos, el material directamente en la

http://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtml


http://www.monografias.com/trabajos15/llave-exito/llave-exito.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtml


96

trayectoria de las paletas es empujado más aprisa que el que se encuentra

entre ellas. Este hecho tiene gran influencia para cambiar la relación mutua

existente entre las láminas (o estratos) paralelas a las paletas.

Sin embargo, una vez realizado este importante paso, las paletas carecen de

medios eficaces para producir, en dirección perpendicular a ellas, fuerzas que

corten transversalmente esos estratos y que los mezclen uno con otros.

Este es su principal defecto. La estratificación se destruye en gran parte

instalando en el recipiente placas desviadoras; las paletas pueden trabajar

entonces más lentamente, acortándose para que la potencia necesaria sea

razonablemente baja. Doblando las paletas se aumenta la circulación axial en

un recipiente con placas desviadoras, pero no tiene prácticamente efecto con

un líquido de baja viscosidad en uno sin dichas placas.

Los mezcladores de paletas o brazos se emplean más que los de ningún otro

tipo, porque

Son los más antiguos, los más conocidos y los primeros en que se

piensa.

Son a menudo de construcción casera.

El costo inicial es por lo general muy bajo.

Y, sobre todo, muy buen resultado en muchas clases de trabajos.

Por ejemplo, para la mezcla o amasadura de pastas espesas o plásticas es

indispensable el tipo de mezclador de brazos. Con todo, cuando es fácil que se

produzca una estratificación, como sucede en la suspensión de sólidos bastante

densos en líquidos ligeros o en la mezcla de pastas poco espesas o líquidos

bastante viscosos, el mezclador de paletas es relativamente ineficaz, por muy

bien diseñado que esté, desde los puntos de vista de la potencia necesaria y de

la calidad de los resultados obtenidos.

http://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtml

http://www.monografias.com/trabajos16/kaizen-construccion/kaizen-construccion.shtml#CARATER

http://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtml


97

4.2.2.1 MEZCLADORES DE BRAZOS RECTOS O DE PALETAS EN FORMA

DE REMOS

Este es el modelo más corriente de mezclador, y puede ser horizontal o vertical.

Las paletas pueden ser planas o dobladas, a fin de producir un empuje

ascendente o descendente en el líquido. Merece la pena observar que en este

último caso el resultado se parece más al de una hélice que el de un remo.

4.2.2.2 MEZCLADOR DE RASTRILLO

El mezclador de rastrillos, es una modificación del de paletas rectas.

4.2.2.3 PALETAS CON LENGÜETAS O DEDOS FIJOS INTERCALADOS

Este tipo puede ser horizontal o vertical. En los líquidos poco densos, las

lengüetas fijas tienden a impedir la formación de un remolino en toda la masa y

contribuyen además a producir corrientes más o menos en ángulo recto con las

lengüetas, facilitando así la mezcla. Éste tipo se usa también para mezclar

líquidos densos, pastas y amasados, como pinturas, pastas de almidón y colas,

y en este caso las paletas fijas facilitan el estirado, el corte y el doblado de los

materiales, y por consiguiente, su mezcla.

4.2.2.4 TIPO DE HERRADURA

Este tipo se utiliza en las marmitas, por lo general en trabajos rudos, como la

mezcla de grasas, las fusiones de cáusticos, el amasado de pastas espesas,

etc. Una característica distintiva de este mezclador es que el elemento

mezclador se amolda siempre a las paredes del recipiente, barriéndolas o

incluso rascándolas para arrancar el material pastoso o sólido apelmazado

sobre ellas. Es especialmente importante impedir este apelmazamiento en las

paredes en el caso de mezclas que puedan quemarse cuando se recalientan


http://www.monografias.com/trabajos6/fuso/fuso.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/carso/carso.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtml


98

localmente o en los casos en que las paredes hayan de mantenerse limpia para

permitir una buen transmisión del calor. Por consiguiente, este tipo (y otros que

mencionaremos más adelante) se usa muchísimo en las marmitas con camisas

o en los calderos de calentamiento directo en los que el contenido es espeso

4.2.2.5 PALETAS CORREDIZAS

Este mecanismo se utiliza para cargas muy grandes de pastas aguadas de

sedimentación lenta, como la lechada de cemento y la pulpa de papel. La tarea

suele consistir en mantener en suspensión el material, y los tamaños de los

recipientes usados son pocas veces inferiores.

4.2.2.6 CUBETAS GIRATORIAS CON PALETAS EXCÉNTRICAS

El recipiente gira sobre una mesa giratoria y paletas excéntricas giran también

dentro del mismo. Este tipo es de uso corriente para mezclar pequeñas

cantidades de pintura espesa y de pasta para tintas.

4.2.2.7 PALETAS DE DOBLE MOVIMIENTO

Este tipo se utiliza mucho para los materiales pastosos, como los adhesivos, las

grasas y los cosméticos, y también para la confección de helados. Dos grupos

de paletas giran en direcciones opuestas. El barrido más exterior se realiza a

menudo con rascadores que mantienen limpias las paredes de recipiente. Esto

conduce a una mejor transmisión del calor y hace posible calentar o enfriar

cargas en la cuarta parte del tiempo necesario en recipientes no provistos de

agitadores con rascadores.

4.2.2.8 PALETAS DE MOVIMIENTO PLANETARIO

Este tipo de agitación guarda relación con las paletas corredizas. Una paleta

gira alrededor de un eje situado excéntricamente con respecto al caldero o

http://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtml

http://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/recicla/recicla.shtml#papel

http://www.monografias.com/trabajos13/histarte/histarte.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/grupo/grupo.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtml


99

recipiente, y al mismo tiempo el eje gira alrededor de una línea central del

caldero. Este movimiento planetario hace que la acción mezcladora llegue por

turno a todas las partes del caldero, produciéndose así una mezcla local

completa, y arrastrando las partículas a lo largo de trayectorias cicloidales que

se solapan unas con otras y la entremezclan. Este tipo se usa muchísimo para

pastas y masas, especialmente en las industrias alimenticias, pastelerías,

fabricación de mayonesas, etc.

4.2.2.9 BATIDOR O EMULSIFICADOR

Un ejemplo familiar de este tipo de mezclador es el batidor de huevos. El

dispositivo, cualquiera que sea su forma, funciona siempre a gran velocidad

debido al efecto de batido real de los dos fluidos se produce una fina división, o

emulsión. Frecuentemente tiene dos rejillas que se entreveran y giran en

sentidos opuestos. Se usa mucho para la preparación de la crema batida

(líquido y gas), la mayonesa (líquidos inmiscibles), etc.

4.2.2.10 AGITADOR CON ELEVADOR POR AIRE

El aire a presión obliga al líquido más o menos espeso a subir por el tubo

central, hasta llegar al tubo distribuidor giratorio situado en la parte superior. La

lechada sale de este último y se distribuye por toda la superficie. La paleta del

fondo está provista de un tubo de aire en toda su longitud, con objeto de abrirle

paso cuando se atasca en los lodos sedimentados. Este tipo resulta útil para

mantener en suspensión grandes masas de limos. El efecto mezclador, si se

desea alguno, es muy lento. Las dimensiones varían por regla general hasta

veinte veces ese volumen.

http://www.monografias.com/trabajos5/induemp/induemp.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml


100

4.2.2.11 EL AMASADOR

Con dos brazos que giran en sentido opuesto en un recipiente dividido en dos

artesas por una silleta o albardilla, se usa para mezclar masas espesas,

plásticas y gomosas.

4.2.3 MEZCLADORES DE HÉLICES O HELICOIDALES

Los mezcladores de hélices proporcionan un medio poco costoso, sencillo y

compacto, para mezclar materiales en un gran número de casos. Su acción

mezcladora se deriva de que sus aletas helicoidales al girar empujan

constantemente hacia delante, lo que para todos los fines puede considerarse

un cilindro continuo de material, aunque el deslizamiento produce corrientes

que modifican bastante esta forma cilíndrica. Puesto que la hélice hace que un

cilindro de material se mueva en línea recta, es evidente que la forma del

recipiente decidirá la disposición subsiguiente de esta corriente.

Figura N° 46. Hélice.

Por esta razón, es particularmente importante en este caso la forma del

recipiente y, no obstante, se descuida a menudo este factor. Las hélices son

eficaces con los líquidos cuya viscosidad aparente no sea superior a 2000

centipoises, con la presencia de sólidos ligeros o sin ella, aunque pueden

utilizarse con viscosidades hasta de 4000 centipoises. Con sólidos con


101

densidad muy diferentes a las de los líquidos, se tropieza con algunas

dificultades para impedir la sedimentación, ya que es prácticamente imposible

dirigir la corriente producida por la hélice a todas las partes del tanque. La

situación de la hélice dentro del tanque influye sobre la naturaleza del a mezcla

producida, y los tipos que damos a continuación ilustran sus diversas

posiciones.

4.2.3.1 HÉLICES COMO DISPOSITIVOS PARA MEZCLAR GASES

A veces se emplea una hélice, un disco o un ventilador (prácticamente idéntico

al de uso corriente que suele ponerse en las ventanas para ventilar las

habitaciones) dentro de una cámara mezcladora, con objeto de activar la

circulación de los gases y mezclarlos. Se usa también para mezclar gases en

circulación continua.

4.2.3.2 HÉLICE CON EJES VERTICAL

Estos mezcladores se usan en combinaciones de una, dos o más hélices sobre

un mismo eje. El empuje de las hélices puede ser totalmente ascendente,

descendente o bien de doble efecto, o sea ascendente y descendente; este

último es el más conveniente para recipientes pequeños.

4.2.3.3 HÉLICE DESCENTRADA Y CON SU EJE INCLINADO PENETRANDO

POR ARRIBA

Este tipo de hélice se monta en el costado del recipiente o cerca de el con su

eje inclinado con respecto a la vertical. Corrientemente dicho eje no está en

ningún plano diametral del recipiente, que se cruza con el eje de éste, es decir,

que cruza con el eje de éste. Para viscosidades hasta 300 centipoises, se

emplea un motor eléctrico directamente conectado al eje de la hélice que

funcione a su plena velocidad, pero, para viscosidades mayores, deberá usarse


http://www.monografias.com/trabajos7/filo/filo.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml


102

una máquina con transmisión por engranajes. Los mezcladores más pequeños

de éste tipo (de 1/8 a 1 hp.) son portátiles y llevan a su costado un dispositivo

para sujetarlos a un costado del recipiente o tanque. Son compactos y

cómodos.

4.2.3.4 HÉLICE AL COSTADO DEL RECIPIENTE

El eje de este tipo de hélice no se coloca de ordinario radialmente. El remolino

producido hace que la hélice influya gradualmente en todo el contenido del

recipiente. Este movimiento es particularmente útil cuando se mezclan grandes

cargas de líquido ligero, como gasolina o soluciones acuosas, sin que sea

necesaria una mezcla muy rápida. En estos casos, éste tipo de aparato produce

mezclas satisfactorias en recipientes hasta de 757000 lts de capacidad y es uno

de los mejores medios de mezclar líquidos ligeros en depósitos muy grandes.

En éstos depósito suele ser conveniente poner dos o más hélices repartida

regularmente alrededor de la periferia.

4.2.3.5 HÉLICE EN UN TUBO DE ASPIRACIÓN

Una o varias hélices están rodeadas por un tubo, quedando por lo general un

pequeño espacio entre él y las aletas de la hélice. El tubo sirve para guiar el

fluido a través de la hélice, venciendo apreciablemente el deslizamiento lateral

de las corrientes. Si la forma del recipiente está bien diseñada, tiene lugar una

circulación muy completa de gran intensidad con la consiguiente uniformidad de

la acción mezcladora. Este tipo es probablemente el que proporciona una

circulación axial más eficaz de los mezcladores de hélice.

4.2.4 MEZCLADOR DE TURBINA O DE IMPULSOR CENTRÍFUGO

El mezclador de turbinas se estudia mejor como una o varias bombas

centrífugas trabajando en un recipiente casi sin contrapresión el material entra

http://www.monografias.com/trabajos14/soluciones/soluciones.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/bombas/bombas.shtml


103

en el impulsor axialmente por su abertura central. Los álabes aceleran el

material y lo descargan del impulsor o rodete más o menos tangencialmente a

una velocidad bastante elevada. La turbina puede llevar una corona directriz

con paletas curvas fijas (difusores) que desvían esas corrientes tangenciales

hasta hacerlas radiales. Todo el cambio de dirección de vertical a horizontal y

radial se realiza suavemente con la menor pérdida posible de energía cinética, y

en consecuencia, las corrientes radiales llegan aun a gran velocidad a las

partes más alejadas del recipiente.

Figura N° 47. Turbina de Disco genera flujo Radial.

Todo el contenido del recipiente se mantiene en movimiento muy vigoroso y

perfectamente dirigido.

La potencia que necesita un mezclador de turbina es aproximadamente 30

veces menor que la exigida por una bomba centrífuga exterior circulante que

mueva el mismo volumen de líquido, y el impulsor mezclador ira con una

velocidad moderada. Por ejemplo, un rotor de 91,5 cm (36") gira a unas 75

r.p.m. los mezcladores de turbinas son esencialmente útiles para mezclar

líquidos viscosos o lodos espesos, suspender sólidos pesados, efectuar

disoluciones rápidas, realizar buenas dispersiones y hacer mezclas en

recipientes de formas irregulares.

http://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml


104

La turbina de hojas inclinadas, con aspas de 45° se combinan flujos radiales y

axiales.

Este tipo de turbina es útil para sólidos en suspensión, ya que las corrientes

fluyen hacia abajo y luego levantan los sólidos depositados.

Figura N° 48. Turbina de Aspas Inclinadas.

4.2.4.1 SOPLANTE DE TURBINA O VENTILADOR CENTRÍFUGO

Este tipo mezcla gases muy íntimamente cuando se les hace llegar a él en

forma continua y en las proporciones deseadas. Se usa también para mezclar

determinadas cantidades de gases en forma intermitente, colocándolo dentro o

fuera de la cámara mezcladora. Manipula grande volúmenes de gases con un

consumo de potencia pequeño.

4.2.4.2 MEZCLADOR SENCILLO DE TURBINA

Este tipo es particularmente conveniente para mezclar líquidos de viscosidad

media o baja, en especial cuando se lo coloca excéntrico en el recipiente.

Funciona bien en la manipulación de limos de consistencia baja o media y con

materiales fibrosos de consistencia media, como l pasta de papel, en

suspensión.

http://www.monografias.com/trabajos14/consumoahorro/consumoahorro.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/recicla/recicla.shtml#papel


105

4.2.4.3 MEZCLADOR DE TURBINA CON PALETAS DIRECTRICES FIJAS

Con este tipo pueden usarse uno o más impulsores o rodetes. Se caracteriza

por la intensa acción cortante del rodete, por la pronunciada circulación

tangencial radial al salir de los elementos del estator y por la buena circulación

en los puntos alejados del rodete. Es, por consiguiente, más adecuado para

materiales de viscosidad baja o media, puesto que con líquidos de altas

viscosidad las corrientes de circulación son muy amortiguadas por la corriente

directriz. Cuando se utiliza un rodete en el fondo del recipiente, conviene que

dicho fondo sea en forma de plato para que dirija la circulación hacia arriba al

salir del elemento mezclador.

4.2.4.4 TURBO DISPERSADOR

Este tipo consiste en un rodete de turbina que gira con un tamiz o una placa

perforada, interpuesto entre dichos rodetes y las paletas directrices fijas. Los

álabes del rodete están muy cerca del tamiz. Su alto esfuerzo cortante, su

acción de extrusión y la intensa circulación, todos juntos, contribuyen a la

realización de dispersiones y a la disolución de materiales que serían difíciles

en mezcladores más sencillos.

4.2.4.5 EL ABSOBERDOR TURBOGAS

Se usa para estimular el contacto entre gases y líquidos. Las hidrogenaciones,

las oxidaciones, las cloraciones, las purificaciones, etc., se facilitan muchísimo a

causa del largo recorrido del gas a través del líquido sometido a una violenta

agitación. La constante distorsión de las burbujas del gas unida al continuo

intercambio de líquidos en la superficie de separación explican el alto

rendimiento de este tipo de mezclador. En algunas aplicaciones, el gas es

autoinducido a la superficie, mientras que en otra se alimenta gas a presión al

más bajo de una serie de absorbedores puesto en un mismo eje y se recircula


106

desde la superficie libre por autoinducción del impulsor más elevado. Mejoras

de este tipo lo han hecho relativamente insensible a las variaciones moderadas

del nivel del líquido.

4.2.5 MEZCLADOR DE TAMBOR

El Mezclador de tambor o de volteo: es sencillo pero útil. Consiste en un

recipiente cilíndrico montado sobre un eje horizontal y que gira con él. Haciendo

girar el cilindro o tambor se mezcla el contenido. Se usa mucho para mezclar

polvos y hormigón o concreto. No tiene igual para los trabajos que implican dos

o tres fases con materiales tan diferentes como piedras, polvos y agua. Existen

varias modificaciones de este tipo. A veces el tambor está montado sobre el eje

oblicuamente, para que el impulso irregular acelere y facilite la mezcla. Otras

veces, como sucede en el mezclador de hormigón, se construye con placas

desviadoras, rascadores o aradores internos que desvían el contenido hacia la

salida. En otras variantes gira el recipiente en un sentido y unas aletas

interiores en el opuesto. Una modificación empleada, por ejemplo, en la mezcla

del fieltro de pelo tiene aletas desviadoras longitudinales. Poniendo las aletas

desviadoras en discos perpendiculares el eje que dividan al tambor en varios

compartimientos, puede adaptarse este tipo para funcionamiento continuo.

4.2.5.1 MEZCLADOR DE DOBLE CONO

Esta es una variante perfectamente definida por su forma. Se le usa solamente

para efectuar una mezcla rápida de sólidos. Consiste en un anillo cilíndrico

horizontal cuyas bases están unidos dos conos, girando el conjunto lentamente

sobre cojinetes laterales. El interior suele estar pulido y libre de obstrucciones

para facilitar su limpieza. Durante la rotación, el cono inferior se inclina hasta un

punto en el que se sobrepasa el ángulo de reposo del contenido. Las capas

superficiales del material ruedan entonces hacia abajo hasta el cono opuesto,

http://www.monografias.com/trabajos/histoconcreto/histoconcreto.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml


107

seguidas pronto por toda la masa, que resbala rápidamente al interior del otro

cono, cuando este se aproxima a su posición más baja. Al chocar con las

paredes cónicas, una buena parte del material se desvía hacia el centro y

después hacia arriba a través del resto de la masa. Como no hay dos partículas

que sigan trayectorias paralelas y puesto que además existe una gran

diferencia de velocidades entre las diferentes partículas, se logra rápidamente

una gran homogeneidad. Por lo general bastan diez minutos para mezclar bien

cualquiera de los materiales. El mezclador se carga o se descarga con rapidez

gracias a una válvula de asiento firme y cierre hermético puesta en el vértice de

uno de los conos y que se abre y cierra con rapidez.

4.2.6 TIPOS DIVERSOS

4.2.6.1 EL MOLINO COLOIDAL

Se usa cuando es necesario producir dispersiones sumamente finas. Casi todos

los molinos coloidales se basan en el mismo principio, aunque pueden diferir en

los detalles de su construcción. El rotor puede tener ranuras o no tenerlas y ser

o no cónico. El material se somete a un intenso esfuerzo cortante y a una

vigorosa fuerza centrífuga, y esta combinación produce excelentes

dispersiones. De ordinario se mezcla el material previamente en un mezclador

ordinario y luego se perfecciona esta dispersión tosca pasándolo por el molino.

Debido a la carga eléctrica comunicada a las partículas y al exiguo tamaño a

que se reduce éstas, es posible de hacer de ordinario emulsiones con muy poco

estabilizador. Los pigmentos pueden dispersarse en aceites con el tamaño

inicial de las partículas molidas, pero es dudoso que en el aparato tenga lugar

una molienda efectiva. Los molinos coloidales tienen la ventaja de trabajar con

circulación continua, pero con los inconvenientes de su elevado costo inicial su

alto consumo de energía y de calentar el material. Hasta la fecha no ha podido

http://www.monografias.com/trabajos16/kaizen-construccion/kaizen-construccion.shtml#CARATER

http://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtml


108

reemplazársele para algunos tipos de trabajos en los que es posible obtener un

grado de dispersión máximo.

4.2.6.2 EL HOMOGENEIZADOR

Puede describirse como una bomba positiva de alta presión en la que ésta se

descarga radialmente pasando por un disco o válvula fuertemente oprimida

contra el extremo de la tubería de descarga por medio de un resorte. La

homogeneización se realiza a menudo a presiones de 70 kg/cm y más

elevadas. Con algunos productos se obtiene una mayor división haciendo pasar

el material por una segunda válvula en serie con la primera. Las válvulas se

construyen por lo general de ágata, pero en la actualidad se manifiesta

preferencia por el empleo de metales muy duros y no corrosivos, como el

Hastelloy o los aceros al cromo níquel. El homogeneizador se usa para dividir

las grasas en las mezclas destinadas a la fabricación de helados, en la leche

evaporada y otros productos alimenticios, y también para la fabricación de

emulsiones. No puede utilizarse con materiales que produzcan un efecto

abrasivo.

4.2.6.3 VOTATOR

Este tipo se emplea hoy mucho cuando se necesita una rápida transmisión de

calor, además de un producto acabado suave, corrientemente de alta

consistencia, como en la parafina, manteca de cerdo, helados, esta máquina de

construcción precisa consiste en un tubo con camisa, dentro del cual gira a gran

velocidad un eje con rastrillos. El diámetro del eje es de alrededor de tres

cuartos el del tubo, quedando entre los dos solamente un estrecho espacio

anular. El espacio entre el tubo y su camisa también es estrecho para conseguir

una gran velocidad del medio refrigerante o calentador. Debido a la

extraordinariamente buena eliminación de la película y a las altas velocidades

http://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/valvus/valvus.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/fintrabajo/fintrabajo.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/coma/coma.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/lacte/lacte.shtml#compo




109

tanto en el interior, como en el exterior del tubo, el votator consigue los más

altos coeficientes de transmisión del calor que se conocen en el tratamiento de

materiales de consistencia elevada.

4.2.6.4 MEZCLADOR DE CONOS GIRATORIOS

Este tipo consiste, de ordinario, en uno o más conos truncados huecos que

giran alrededor de su eje. Los conos llevan unidas a su superficie interior, en

toda su altura, estrechas aletas verticales. Cuando se necesita más vigoroso

flujo o deslizamiento radial, o cortadura, las aletas sobresalen de las bases

mayores de los conos. La posición de éstos pueden ser con la base mayor

hacia abajo o a la inversa. Este tipo es más útil para agitar materiales de alta

viscosidad o consistencia aparente, especialmente en los que exhiben seudo

plasticidad o tixotropía, debido a que el material es realmente transportado en

una distancia apreciable y manteniendo bajo esfuerzo cortante directo durante

prolongado tiempo mientras recorre desde la parte superior a la inferior de los

conos.

4.3 AGITADORES O MEZCLADORES PARA ELABORAR PINTURAS PARA

ESTAMPACIÓN

Existen diversos tipos de agitadores o mezcladores ideales en la industria

alimentaria, química, farmacéutica, cosmética, de pinturas, entre otras; en

donde sus procesos de fabricación involucran operaciones como: suspensión,

disolución, dispersión, emulsión, mezclado, homogeneización, circulación,

dilución, empastado, rompimiento de partícula, etc.

Para realizar estas operaciones es indispensable la utilización de un agitador,

un dispersor, un emulsor, etc., para la transformación del producto.


110

La agitación consiste en la puesta en movimiento de un líquido con la ayuda de

un sistema de agitación, con el objeto de que la operación se desarrolle de

manera uniforme en todos los puntos del tanque que contiene el producto. Es

necesario agitar para:

Mezclar dos líquidos

Dispersar un polvo dentro de un líquido

Mantener en suspensión una dispersión líquido-polvo

Diluir un catalizador o colorante dentro de su base

Disolver sólidos dentro de un solvente, etc.

1.- Agitadores portátiles. 2.- Cabezal rotor / estator.

Figura N° 49. Clases de Agitadores.

4.3.1 CARACTERÍSTICAS DE UN AGITADOR O MEZCLADOR DE

PINTURAS

Entre las principales tenemos:

3.- Montaje con sistema de

elevador hidráulico de aire y

portátil.


111

Fabricados en acero inoxidable y placa de acero de la más alta calidad

Alta flexibilidad lo cual le permite ser montados permanentemente al

tanque de mezcla o pueden ser suspendidos sobre el recipiente con un

elevador hidráulico portátil. Su configuración portátil le ofrece la

flexibilidad de usar un solo dispersor en varios recipientes.

Variación de velocidad mediante inversor de frecuencia controlado por

microprocesador digital PLC (opcional)

Sistema de elevador hidráulico de aire (opcional)

Función inversa (opcional)

Motores a prueba de explosión

Transmisiones de banda en “V”

Con capacidades de 1/2 HP hasta 50 HP para abarcar cargas desde 1

hasta 5000 litros

Ejes hasta de 120” de largo (opcional)

Son elaborados en todos los modelos de acuerdo a sus necesidades

Diseñados para una fácil limpieza

Eje y turbina pulidos para aplicaciones sanitarias

Vibración minima.

4.3.2 FUNCIONES Y APLICACIONES DE LOS AGITADORES

Homogeneización

Solubilización

Plastisoles

Pinturas

Tintas de impresión

Dispersiones de carbón

Dispersiones pigmentadas

Conversión de polvo a pasta

Molido y reducción de partículas


112

Recubrimientos para automóviles

Cerámicas de alta calidad

Dispersiones de grafito y magnesio.

Emulsificación

Jarabes

Salsas

Mayonesas

Tintes.

4.3.3 SISTEMAS DE AGITACIÓN

EL sistema de agitación depende de la turbina a utilizar la cual entre otras

puede ser:

4.3.3.1 DISCO DISPERSOR

Se utiliza para la dispersión de sólidos o polvos dentro de líquidos. Esta turbina

se caracteriza por su corte elevado, turbulencia fuerte y gran eficiencia de

mezcla.

4.3.3.2 PROPELA

Se utiliza para suspender, homogeneizar, mezclar y diluir. Esta turbina se

caracteriza por su corte débil, turbulencia media y un muy buen caudal.

4.3.3.3 CABEZALES CON ROTOR/ESTATOR

Se utiliza para la fabricación de emulsiones finas líquido-líquido, para la

dispersión de productos hinchables (geles) y para el afinamiento y dispersión de

pigmentos. Compuestas de un rotor que gira a alta velocidad en torno a un

estator fijo. El rotor está provisto de un grupo de cuatro cuchillas que pasan por

las aberturas del estator (diferentes tipos de abertura de acuerdo al producto)


113

pulverizando partículas y gotas y expulsando el material a alta velocidad,

promoviendo un flujo continuo y una mezcla rápida

Figura N° 50. Clases de Cabezales con Rotor.

4.3.4 MODELOS Y CARACTERÍSTISCAS TÉCNICAS DE UN AGITADOR

La capacidad que está dada en la siguiente tabla es aproximada, varía de

acuerdo a la viscosidad de los productos a mezclar y la potencia del motor.

En caso de contar con un recipiente y éste tenga medidas específicas, sólo se

indica el diámetro y altura del mismo y de acuerdo a estas características se

fabrica el agitador y/o dispersor que se necesite.


114

Tabla N° 4. Características Técnicas de un Agitador.

4.3.5 TIPO DE MOVIMIENTO CIRCULATORIO GENERADO POR LOS

AGITADORES

4.3.5.1 AGITACIÓN DE FLUJO AXIAL

Los que generan corrientes paralelas al eje del agitador.

MODELOS Y CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

MODELO MOTOR

H.P.

DIÁMETRO

DEL ESPESOR

No. DE

DISPERSORES

LONGITUD

DE LA

FLECHA

MEDIDAS DEL

TANQUE

(diámetro x

altura)

CAPACIDAD LTS /

KG (totales/útiles)

DV 04 1/2-1 4" (10 cm) 1 12" (30 cm) 30x45 cm 30/20

DV 08 1-1.5 8" (20 cm) 1 24" (60 cm) 60x90 cm 250/200

DV 10 1.5-3 10" (25 cm) 1 30" (75 cm) 75x115 cm 500/300

DV 12 3-5 12" (30 cm) 1 36" (90 cm) 90x135 cm 750/500

DV 14 5-7.5 14" (35 cm) 2 42" (105 cm) 105x150 cm 1250/1000

DV 16 7.5-10 16" (40 cm) 2 48" (120 cm) 120x180 cm 2000/1500

DV 18 10-15 20" (50 cm) 2 60" (150 cm) 150x225 cm 3500/3000

DV 20 15-30 22" (55 cm) 2 66" (165 cm) 165x240 cm 5000/4000

DV 22 30-50 24" (60 cm) 2 72" (180 cm) 180x260 cm 6000/5000


115

Figura N° 51. Agitación de Flujo Axial.

4.3.5.2 AGITACIÓN DE FLUJO RADIAL

Los que dan origen a corrientes en dirección paralela al eje del agitador.

Figura N° 52. Agitación de Flujo Radial.

4.3.6 VELOCIDAD DEL FLUÍDO EN UN PUNTO DEL TANQUE

Tiene tres componentes:

La primera componente es radial y actúa en forma radial al eje.

La segunda componente es longitudinal y actúa en forma paralela al eje.


116

La tercera componente es tangencial o rotacional y actúa en dirección

tangencial a la trayectoria circular descrita por el disco agitador.

Los componentes radial y longitudinal hacen que se produzca la mezcla.

La componente Tangencial generalmente es perjudicial para la mezcla y el

vórtice en la superficie del líquido.

4.3.7 ESQUEMA DE LOS AGITADORES

Figura N° 53. Esquema de Agitadores.

AG

ITA

DO

RES

DE FLUJO RADIAL

Dan origen a corrientes en direccion tangencial o radial.

DE PALETAS

Cuando se trata de paletas planas y velocidades bajas o moderadas . Entonces el líquido se mueve en forma radial.

Si las paletas son inclinadas entonces aparece un movimiento vertical del líquido.

Los agitadores de ancla se usan cuando se desea evitar el depósito de sólidos sobre una superficie de transmisión de calor.

DE TURBINAS

Se asemejan a los agitadores de multiples y cortas paletas.

Las paletas pueden ser rectas o curvas, inclinadas o vertcales. el rodete puede ser abierto, semicerrado o cerrado.

Estos agirtadores son eficaces en un amplio intervalo de viscosidades, en líquidos pocos viscosos producen corrientes intensas.La componente tangencial da origen a vértices y torbellinos los que se evitan con placas deflectoras.

DE FLUJO AXIAL

Dan origen a corrientes paralela al eje del agitador.

DE HÉLICE

Opera con velocidades elevadas y se emplea para líquidos poco viscosos.

Cortan o friccionan vigorosamente el líquido .

Se recomiendan para tanques de gran tamaño.


117

PARTE EXPERIMENTAL

CAPÍTULO 5. DISEÑO, ELEMENTOS Y PUESTA

EN MARCHA.

5.1 INTRODUCCIÓN

Este capítulo nos da a conocer el diseño y su plano de construcción

precisamente por ser el arte de mezclar tan empírico el número de modelos de

mezcladores inventado es enorme. Unos son buenos, otros malos, pero poco

se han normalizado. Cada industria ha perfeccionado los mezcladores

especiales para sus propios usos.

La mezcla es una parte fundamental del proceso, es importante hacerla bien; un

mezclador bien diseñado puede facilitar nuestro trabajo.

Para el diseño de nuestra máquina hemos tomado en consideración ciertos

modelos como base de nuestros estudios y conocimientos. Y para ello se ha

realizado un mezclador especial muy sencillo de acuerdo a la clase de pintura

que se va e elaborar.

El mezclador realiza un trabajo mecánico o de producción posee un motor

eléctrico; por lo tanto es un equipo principal dentro del proceso de producción.

Una correcta selección del motor, bandas y poleas, en un proceso de

producción permitirá obtener la mayor vida útil del equipo y una máxima

eficiencia; además tiene una notable importancia económica, ya que puede

constituir un consumo adicional de energía en el caso de que el motor este

sobredimensionado o por el contrario, cuando el motor es pequeño; implica la

posible aparición de averías por roturas o fallas.

http://www.monografias.com/Arte_y_Cultura/index.shtml



118

5.2 DISEÑO DE LA MÁQUINA MEZCLADORA

El diseño o plano de la máquina lo hemos realizado de acuerdo al proceso que

se opera en la misma para la fabricación de las pinturas plastisol.

El diseño de esta máquina se la realizo mediante la observación de otras ya

existentes en el medio y de acuerdo a las características necesarias que se

requieren para fabricar un plastisol.

El proceso para la elaboración de una pintura no es muy complicado solo se

necesita de una agitación constante dentro de un tiempo determinado para

realizar una mezcla homogénea sin grumos hasta obtener una consistencia o

grado de viscosidad adecuado.

Dentro de los sistemas mecánicos principales tenemos:

5.2.1 SISTEMA DE MEZCLADO

Los agregados y el pvc se colocan en el recipiente de mezclado, el motor con

un juego de bandas y una transmisión simple dota de movimiento al eje con las

ranuras, se espera un tiempo de mezclado en seco para que exista una buena

mezcla entre los materiales con el pvc y se agrega el aceite para formar la

emulsión. Cuando la mezcla esta homogénea, se para la mezcladora y el

material se deja en reposo.

5.2.2 SISTEMA DE ELEVACIÓN

Después de dejar la mezcla en reposo en el recipiente se procede a elevar el

eje de movimiento por medio de un tornillo sin fin de acero que se encuentra

dentro de la estructura o soporte de la máquina el cual se eleva de forma

manual a través de un volante para producir su elevación.


119

Se utiliza unas guías que se encuentran soldadas en su interior que sirven

como bases de soporte que sostienen el tornillo sin fin para subir el eje

movimiento que produce la rotación juntos con el batidor.

Luego de llegar a una altura determinada lo detenemos y sacamos el recipiente

para vaciar la mezcla para nuevamente seguir con el proceso y reiniciar para

un próximo ciclo de acuerdo al diseño de la máquina mezcladora está

compuesta por las siguientes partes:

5.3 PARTES DE LA MÁQUINA

La máquina mezcladora esta constituida por los siguientes elementos:

1. Base.

2. Estructura o soporte.

3. Base del motor.

4. Brazo.

5. Tornillo sin-fin.

6. Volante.

7. Chumacera.

8. Soporte del eje de movimiento.

9. Pernos.

10. Poleas.

11. Motor.

12. Interruptor y cable de corriente.

13. Eje del batidor.

14. Aletas.

15. Disco Batido


120

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

13

12

14

15

Figura N°54. Partes de la Máquina.


121

5.3.1 BASE.-La base es el fundamento o apoyo principal en que descansa las

diversas partes de la mezcladora, en si la base es la que soporta el peso de

toda la estructura. Está formada por correas de 100 en 3 mm y por una lámina o

tol de acero de 1/8x120x80 cm. De medidas de 1,20 x 0,80 m. esta es de forma

rectangular.

Figura N° 55. Base del Mezclador.

5.3.2 ESTRUCTURA O SOPORTE.- Es elApoyo o sostén el soporte de la

mezcladora es de metal. Su armazón es de hierro que soporta en si la

estructura de todos sus componentes. Está formada por correas de 100 en 3

mm que son tubos rectangulares que se cortan de acuerdo a las parte de su

estructura y se las une a través del soldado. Dando la forma de la mezcladora.

Figura N° 56. Suelda de las correas. Figura N° 57. Pie del Soporte.


122

5.3.3 BASE DEL MOTOR.- La base del motor es el apoyo principal en que

descansa como su nombre lo indica el motor y está sujeto por pernos. Y esta

adherido al soporte principal. Su base está formado por lámina de acero de 28

cm x 25 cm de forma cuadrada.

Figura N° 58. Base

5.3.4 BRAZO.- Es la parte superior de la mezcladora que va desde la

terminación del soporte hasta el soporte del eje agitador. Es una ramificación o

parte de la máquina que su función es sostener la base del eje para la rotación

del mismo.

Figura N° 59. Brazo del Mezclador.


123

5.3.5 TORNILLO SIN FIN.- Es un cilindro de metal con resalto en hélice, que

entra y se enrosca en la tuerca la función de este tornillo es subir y bajar

conjuntamente el brazo el soporte del eje, el mismo eje junto con el bastidor.

Para iniciar una parada bajamos el bastidor y para culminar lo subimos.

Figura N° 60. Tornillo Sin-Fin.

5.3.6 VOLANTE.- Es una pieza en forma de aro con varios radios que forma

parte de la dirección de la máquina que sirve para regular el movimiento del

tornillo sin fin y transmitirlo al resto del mecanismo.

Figura N° 61. Volante.


124

5.3.7 CHUMACERA.- Es una pieza de metal, con una muesca (es un hueco

que se hace en una cosa para encajar otra), en que descansa y gira cualquier

eje de rotación en una maquinaria.

Figura N° 62.Chumacera.

5.3.8 SOPORTE DEL EJE DE MOVIMIENTO.- Como su nombre lo indica sirve

para sostener el eje que da el movimiento conjuntamente con el disco del

agitador. Está formado con láminas de metal en el que se hallan acopladas las

chumaceras para sostener al eje de movimiento.

Figura N° 63. Soporte del Eje.


125

5.3.9 PERNOS.- Son unas piezas de hierro cilíndrica, con cabeza redonda por

un extremo y asegurada con una tuerca por el otro, que se usa para sujetar

piezas de gran peso o volumen.

Figura N° 64. Perno.

5.3.10 POLEAS.- Son unas ruedas metálicas de aluminio plana, acanalada en

su circunferencia por donde pasa una banda que se usa en las transmisiones

por correas. Estas trasmiten el movimiento producido por el motor hacia el eje

de rotación.

Figura N° 65. Polea de Aluminio.

5.3.11 MOTOR.- Es una máquina destinada a producir movimiento a expensas

de una fuente de energía.

5.3.12INTERRUPTOR Y CABLE DE CORRIENTE.- Es el mecanismo destinado

a abrir o cerrar un circuito eléctrico: nos permite encender o apagar la máquina.

El cable de corriente o conductor eléctrico es aquel que permite conducir la


126

electricidad en mayor o menor medida de acuerdo a los elementos que los

cables estén compuestos

Figura N° 66. Interruptor Eléctrico.

5.3.13EJE.- Es una barra que atraviesa un cuerpo giratorio y lo sostiene en su

movimiento, es una pieza mecánica que transmite el movimiento de rotación en

una máquina.

Figura N° 67.Eje.


127

5.3.14ALETAS.- son unas láminas de metal que se colocan sobre el disco para

romper los grumos de la mezcla.

5.3.15DISCO BATIDOR.- Es una lámina plana y circular de metal cuya función

principal es la de batir y formar una mezcla homogénea.

Figura N° 68. Disco Batidor de Paletas.

5.4 MÁQUINA MEZCLADORA.- Estructura y diseño de la máquina mezcladora

ya terminada.

Figura N° 69. Estructura del Mezclador.


128

5.5 MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA MÁQUINA

MEZCLADORA

Con el diseño de la máquina se requiere de ciertos materiales para la

construcción de la misma entre estos tenemos:

Tabla N° 5. Materiales para la Construcción de la Mezcladora.

N MATERIAL REQUERIDO ESPECIFICACIONES CANT.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Correa Lámina de Acero Tubo Rectangular Ángulo Eje de acero Polea doble canal Polea doble canal Perno de rosca gruesa Chumaceras Banda Dentada Platina Batidor(Lámina de Acero) Volante (Varilla) Bisagras Base de motor Motor Pernos Pernos Sistema Eléctrico motor Pintura Base Pintura Automotriz Thiner Lija de Hierro

De 100 en 3mm 1/8x120x80 cm De 4“ x 2mm De 2” x 3/16 Diámetro = 1 ½ Diámetro = 7 cm Diámetro = 18 cm De 1” Diámetro = 1 ½ 50 cm De 1”x 3/16 De 1/8 Diámetro = 25 cm De 5/8 De 5/8 2 acciones Bifásico De 3/8 x 2” De 3/8 x 1” Cable sólido N°14 Interruptor Fondo sintético Uniprimer Sintética (Caoba) N° 80

1 1 1 1 1.5 m 1 1 1m 2 1 1 1 1 1 par 1 1 4 4 7m 1 2 Lt 1Gl 1Gl 1


129

5.6 PLANO DE LA MÁQUINA MEZCLADORA

Con los materiales y la mano de obra requerida lo que se necesita es un plano

a continuación se detalla las medidas exactas de cada uno de los elementos

para formar la estructura de la maquina El plano se detalla en la Figura:

Figura N° 70. Dimensiones de la Mezcladora.


130

5.7 FUNDAMENTOS DE OPERACIÓN DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS

Un motor eléctrico está formado con polos alternados entre el estator y el rotor,

produciendo así el movimiento de rotación. En la figura 71 se muestra como se

produce el movimiento de rotación de un motor eléctrico.

Un motor eléctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de

inducción de Faraday; y que señala, que si un conductor se mueve a través de

un campo magnético o está situado en las proximidades de otro conductor por

el circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente eléctrica

en el primer conductor. Y el principio de Ampere, que establece: que si una

corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo

magnético, este ejerce una fuerza mecánica o f.e.m. (fuerza electromotriz,

sobre el conducto

Fijo

ROTOR

Fijo

Rotor

N

S

N

S

Estator

Figura N°71. Generación de Movimiento de Rotación


131

5.7.1 CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS MOTORES

Los motores eléctricos pueden clasificarse en:

Figura N° 72. Clasificación de los Motores.

5.7.1.1 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA ( C.C)

Su principal ventaja, es la regulación continua de la velocidad. Son utilizados

principalmente en automóviles, camiones, aviación, máquinas herramientas.

Este motor posee el mismo número de polos y carbones, en el rotor y estator.

MONOFÁSICOS

BIFÁSICOS

TRIFÁSICOS

SERIE

PARALELO

MIXTO

MOTORES DE CORRIENTE

DIRECTA O CONTINUA.

MOTORES DE CORRIENTE

ALTERNA.

MOTORES UNIVERSALES.


132

5.7.1.2 MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA (C.A.)

Son utilizados en la industria, ya que alimentan con los sistemas de distribución

de energía normales. Su clasificación es de acuerdo al tipo de alimentación.

Se diferencian de los motores de C.C. porque los bobinados del inducido están

siempre localizados en el estator, mientras que los del campo están en el rotor.

5.7.1.3 MOTORES UNIVERSALES

Su forma es como de un motor de corriente continua, pero está diseñado para

trabajar con corriente alterna. Tiene una eficiencia baja (del orden del 51%) y

se utiliza en máquinas de pequeña potencia, su operación debe ser

intermitente: Estos motores son utilizados en taladros, aspiradoras, licuadoras,

etc.

5.7.2 PARTES CONSTITUTIVAS DE UN MOTOR ELÉCTRICO

Las partes principales de un motor eléctrico son: estator, carcasa, base, rotor,

caja de conexiones, tapas y cojinetes.

Figura N° 73. Partes del Motor.

1. Carcasa.

2. Tapa Anterior.

3. Base.

4. Eje del Motor.

5. Caja de conexiones.

6. Tapa posterior.


133

5.7.2.1 ESTATOR

El estator es el elemento que opera como base, permitiendo que desde ese

punto se lleve a cabo la rotación del motor. El estator no se mueve

mecánicamente, pero si magnéticamente. Existen dos tipos de estatores:

a. Estator de polos salientes.

b. Estator ranurado.

5.7.2.2 ROTOR

El rotor es el elemento de transferencia mecánica ya que de él depende la

conversión de energía eléctrica a mecánica. Los rotores son un conjunto de

láminas de acero al silicio que forman un paquete, y pueden ser básicamente

de tres tipos:

a. Rotor Ranurado.

b. Rotor de Polos Salientes.

c. Rotor de Jaula de Ardilla.

5.7.2.3 CARCASA

La Carcasa es la encargada de cubrir y proteger el estator y rotor; se fabrica en

material dependiente del tipo de motor, de su diseño y aplicación. Teniendo así:

a. Cerrada.

b. Abierta.

c. A prueba de goteo.

d. A prueba de explosión.

e. De tipo sumergible.


134

5.7.2.4 BASE

Es el elemento soportante de toda la fuerza mecánica de operación del motor,

puede ser de dos tipos:

a. Base frontal.

b. Base Lateral.

5.7.2.5 TAPAS

Las tapas sirven para ajustar los cojinetes o rodamientos del motor, además de

evitar el ingreso de polvo al interior de la carcasa.

5.7.2.6 COJINETES

También llamados rodamientos, sirven para sostener y fijar ejes mecánicos, y

para reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos

potencia y a la óptima operación de las partes giratorias del motor. Los cojinetes

pueden dividirse en dos clases generales:

a. De deslizamiento.

b. De Rodamiento.

5.7.3 EVALUACIÓN DEL MOTOR EXISTENTE

La máquina mezcladora posee un motor donde los datos de placa se detalla en

la tabla.


135

Tabla N° 6. Datos de Placa del Motor Eléctrico.

PARÁMETRO UNIDADES MOTOR

Máquina Mezcladora

Marca WEG

Identificación IP21

Potencia KW – HP 2

Voltaje V 110/220

Frecuencia Hz 60

Velocidad Nominal RPM 3480

Corriente Nominal A 3180/1340

Factor de potencia Cos ᶲ 0.68

Factor de servicio 1

5.7.4 BANDAS

Las bandas transmiten energía motriz desde un sistema generador de

movimiento hasta un dispositivo de activación, es decir son las que conectan

una polea motriz con una operativa.

Para la trasmisión de torque de una máquina motriz a una máquina conducida,

existen al menos tres métodos utilizados: Trasmisión con engranajes, correas

flexibles de caucho reforzado y cadenas de rodillos. Dependiendo de la

potencia, posición de los ejes, relación de trasmisión, sincronía, distancia entre

ejes y costo, se seleccionara el método a utilizar.


136

Figura 74. Transmisión por Bandas.

5.7.4.1 CLASIFICACIÓN DE LAS BANDAS.

Se tiene la siguiente clasificación:

a. Bandas planas.

b. Bandas Trapeciales.

c. Bandas dentadas.

Para la máquina mezcladora se utilizó las bandas dentadas por los siguientes

motivos.

5.7.4.2 BANDAS DENTADAS.

Constituyen las bandas dentadas un sistema moderno de transmisión de

potencia que reúne la práctica totalidad de las ventajas de las correas planas y

trapeciales y elimina sus inconvenientes.

Entre los nombres con los que se comercializan se les llama correas

desincronización que es bastante definitorio de una de sus más importantes

cualidades.


137

Sus elementos de tracción usuales son cables de acero y es por lo que estiran

muy poco bajo carga y servicio y soportan grandes esfuerzos. Su tensión inicial

puede ser muy baja, lo que origina una reducida carga en los cojinetes y no

precisa (aunque no son desechables) elementos tensores. Se construyen a

base de neopreno al que se le coloca una cubierta exterior de nylon.

Como las poleas que requieren se tallan con dientes la transmisión que realizan

es lo que en muchos casos además de útil es necesario.

Tienen un funcionamiento silencioso, no precisan lubricación. Para su cálculo

es preciso tener en cuenta que, según indica la experiencia, debe haber un

mínimo de seis dientes en contacto.

La relación de transmisión de estas correas viene dada por la expresión:

dp1 ⋅n 1 = dp2 ⋅n 2

Siendo: dp1 y dp2 los diámetros primitivos de las poleas n1 y n2 el número de

revoluciones de ambas poleas.

5.7.4.3 PROCEDIMIENTO DE SELECCIÓN

Los datos necesarios para la selección son:

Potencia a trasmitir.

Número de rpm en la polea menor (motriz).

Número de rpm e l pole mayor (conducida).

Determinar la relación de trasmisión.

K = N

n


138

Dónde: K = relación de trasmisión menor o igual que 6 (K≤6)

N = número de rpm de unidad motriz.

N = número de rpm de unidad conducida.

La Banda que se utilizó para la mezcladora es una banda dentada de 0.50 cm,

tomando en cuenta la distancia existente entre las dos poleas motriz y

conducida.

5.7.5 POLEAS

Las poleas que se usan para transmisiones con correas se fabrican con

distintos materiales, siendo las más comunes fundiciones de hierro, acero y

aleaciones ligeras. A veces se encuentran poleas de madera (muy antiguas) y

de plástico.

Hoy las dimensiones de las poleas están normalizadas.

Las poleas para las bandas dentadas se las realizo en un torno donde la

superficie de contacto correa-polea) es plana o ligeramente. El objeto de esta

conformación es el de estabilizar la correa evitando con ello que se salga por el

lateral.

Las poleas son elaboradas de aluminio donde tienen un diámetro:

ᶲ Polea motriz = 7 cm.

ᶲ Polea inducida = 18 cm.


139

5.7.6 ESQUEMA DEL SISTEMA DE TRASMISIÓN

Figura N° 75. Sistema de Transmisión.


140

5.7.6.1 CÁLCULO DE VELOCIDADES


141

5.7.6.2 VELOCIDADES DEL AGITADOR

Tabla N°7. Velocidades del Agitador.

POLEA MOTRIZ (A) POLEA INDUCIDA (B) VELOCIDAD A VELOCIDAD B

4 4 773,33 6090

5 5 966,66 4872

6 6 1160,00 4060

7 7 1353,33 3480

8 8 1546,66 3045

10 10 1933,66 2436

12 12 2320 2030

14 14 2706,66 1740

16 16 3093,33 1522,55

18 18 3480 1353,33

20 20 3866,66 1218

22 22 4523,33 1107,27

25 25 4833,33 974,4

27 27 5220 902,22

30 30 5800 812

35 35 6766 696

40 40 7733,33 609

Velocidad Óptima = 1353,33 Excelente Homogeneización

Velocidad Baja = 966,66 No mezcla del Producto.

Velocidad Alta = 1522,55 Se quema la Pintura.


142

5.7.7 CIRCUITO ELÉCTRICO

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma

adecuada permiten el paso d electrones.

Está compuesto por:

Generador o acumulador.

Hilo conductor,

Receptor o consumidor.

Elemento de maniobra.

Figura N°76. Sistema Eléctrico.

Alta

Tensión

Toma Δ AC

110V AC

110V ~ v

MOTOR

Normalmente

Abierto IN 110V

Tierra

AC


143

5.7.7.1 CIRCUITO DE POTENCIA

El circuito de potencia permite conducir la energía desde la línea de

alimentación hacia el motor eléctrico.

El motor se puede arrancar conectándole directamente a través de la línea. Sin

embargo en otras máquinas se puede dañar el motor cuando se arranca con

ese esfuerzo giratorio repentino.

El arranque debe ser lenta y gradualmente, no solo para proteger la máquina

sino porque la oleada de corriente de la línea durante el arranque puede ser

demasiado grande. La frecuencia del arranque de los motores también

comprende el empleo del controlador.

En motores de hasta 10 HP el arranque es directo incrementando la corriente

en un intervalo de 5 a 7 veces la corriente nominal, en cambio en motores

mayores de 10 HP se realiza con la conexión estrella- triangulo para disminuir la

corriente en el orden de 3 veces, oscilando la intensidad absorbida entre 1.6 y

2.3 veces la corriente nominal.

Figura 77. Circuito de potencia Motor de 3HP y 2HP.


144


145

CAPÍTULO 6. INSTALACIÓN, MONTAJE,

OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

En este capítulo se detalla el proceso de preparación, armado y montaje de

cada uno de los elementos que conforman la máquina la operación y el

mantenimiento que debe realizarse durante determinado tiempo. Y las pruebas

realizadas del producto en la máquina ya puesta en marcha.

6.1 INSTALACIÓN Y NIVELACIÓN

Se debe instalar la máquina en un área con cubierta para protección de lluvias;

el interruptor eléctrico de control se debe encontrar en una área seca, libres de

aceite, corrientes de aire o ambientes de grasa que afecte el buen

funcionamiento del controles eléctrico de la máquina.

Antes de colocar la máquina se debe realizar una fundición del concreto en el

área donde se va a instalar la máquina ya que es necesario que tenga el nivel y

la estabilidad apropiada para evitar que esta sufra severos daños por las

vibraciones. Además si es posible recomendar la utilización de cauchos en los

puntos de apoyo sobre el piso para absorber la vibración y aumentar la vida útil.

6.2 ENSAMBLE

Se debe observar y verificar que todas las partes mecánicas y eléctricas de la

máquina estén conectadas adecuadamente según lo estipulado en planos.

La acometida eléctrica es de 110V con una frecuencia de 60 Hz.


146

6.3 MONTAJE DEL MEZCLADOR

Para el montaje de los diferentes elementos de la máquina se detallan en la

siguiente tabla:

Tabla N° 8. Montaje de los elementos de la mezcladora.

MONTAJE Nº OPERACIÓN

M1 Traslado de elementos al taller.

M2 Montaje de la base principal

M3 Montaje del soporte

M4 Montaje del sistema de elevación.

M5 Montaje del Brazo

M6 Montaje de la base del eje del bastidor.

M7 Montaje de la base del motor.

M8 Montaje del motor

M9 Montaje de las chumaceras al eje.

M10 Montaje de Poleas y Bandas.

M11 Montaje del Bastidor.

M12 Montaje del Circuito Eléctrico.

La estructura metálica es la encargada de soportar el equipo y los componentes

de la máquina, en se resume todo el trabajo en:

Sistema de trasmisión de movimiento motor, poleas, banda, eje y

batidor.

Mecanismo de subida y bajada del eje batidor (tornillo sin fin).

Brazo y soporte del mezclador.

Base de la máquina con láminas de acero.


147

6.3.1 MONTAJE DE LA BASE DEL MEZCLADOR

Medición y corte del tubo estructural rectangular (Correas de G 100 en

2).

Corte de 2 correas (Largo) : 1,20 m.

Corte de 2 correas (Ancho): 0,80m

Figura N° 78. Medición de las Correas. Figura N° 79. Corte de la Correa.

Medición y corte del tubo rectangular para soporte de la maquina 4 Patas

de 10 cm.

Armado y soldado de la estructura de la base.

Figura N° 80. Armado de la Base. Figura N° 81. Suelda del Tubo.


148

Corte y colocación de la lámina de tol de acero de 1,20 x 0,80.

Soldado y montaje de la lámina de acero de 1.20 x 0.80 sobre la base de

las correas.

Figura N° 82. Lámina de Tol de Acero.

6.3.2 MONTAJE DEL SOPORTE DEL MEZCLADOR

Medición, corte y soldado de la correa G 100 en 2 de 1.50 cm para

soporte del sistema de movimiento de subida y bajada del eje de

movimiento del disco. (Tornillo sin fin).

Alineación por medio de un nivel del soporte sobre la base del

mezclador.

Soldado del soporte sobre la base del mezclador

Figura N° 83. Soporte. Figura N° 84. Nivelación del Soporte.


149

Figura N° 85. Suelda del Tubo a la Base.

6.3.3 MONTAJE DEL SISTEMA DE ELEVACIÓN (TORNILLO SIN FIN)

Medir, cortar y soldar los ángulos para formar el sistema de movimiento

de subida y bajada del brazo a través de un tornillo sin fin.

Montar los ángulos sobre la base rectangular que sirve como soporte de

dicho sistema y de la máquina en general.

Soldar los soportes de apoyo del tornillo sin fin dentro de la estructura.

Colocar el tornillo sin fin de 1m de largo en el interior.

Soldar el brazo de soporte con el sistema de movimiento de subida y

bajada realizada con los ángulos.

Una vez realizada toda la estructura soldar el soporte sobre la base de la

mezcladora.

Figura N° 86. Armado del Sistema de

Movimiento.

Figura N° 87.Soldado del Sistema de

Movimiento.


150

Realizar el montaje del volante que va acoplado al tornillo sin fin para dar

el movimeinto de subida y bajada del mismo.

Figura N° 88. Volante.

6.3.4 MONTAJE DEL BRAZO ( Estructura Metálica)

Cortar el tubo rectangular dos de 35 cm y soldar en la parte central para

formar un solo tubo compacto y dar mayor soporte al eje de movimiento.

6.3.5 MONTAJE DEL SOPORTE PARA EL EJE DE MOVIMIENTO DE

ROTACIÓN

Cortar el tubo rectangular de 40 cm. Realizar las perforaciones en cada

uno de los lados del tubo para pasar los pernos de sujeción de las

chavetas para sostener el eje de movimiento. Soldar en la parte posterior

una vez realizados los orificios en la estructura.

Colocar el eje de movimiento de 1, 50 cm una vez introducido la polea de

aluminio de 18 cm de díametro denominada polea inducida.


151

Ajustar los pernos de las chavetas para la sujeción del eje de

movimiento.

Incorporar el disco o agitador en el eje de movimiento.

Figura N° 89. Ajuste de Chumacera. Figura N° 90. Ajuste de perno.

6.3.6 ACOPLE DEL AGITADOR O DISCO AL EJE DE MOVIMIENTO

Dibujar en la lámina de acero un disco con un molde circular de 25 cm

de diámetro.

Cortar la lámina de acero con tijeras para corte de lámina.

Cortar 4 láminas de acero de 12 cm con forma oblicua que sirven como

ranuras del disco para la dispersión y soldar las mismas sobre el disco.

Acoplar el disco o agitador sobre el eje de movimiento.

Figura N° 91. Molde del Disco. Figura N° 92. Corte de la Lámina.


152

Figura N° 93. Disco Agitador.

6.3.7 MONTAJE DE LA BASE PARA EL MOTOR

Realizar el corte de una lámina de acero de 28 cm x 25 cm en forma

cuadrada con los bordes doblados hacia la parte posterior con una

dimensión de 5 cm

Soldar y colocar las dos bisagras uno en la parte superior e inferior hacia

el soporte del mezclador. Para dar el movimiento para la tensión de las

poleas.

Colocar el motor y sujetarlo por medio de pernos.

Figura N° 94. Base del Motor. Figura N° 95. Ajuste de la Base.


153

6.3.8 ACOPLE DE LAS POLEAS

Realizar en el torno dos poleas una de 8 cm de diámetro denominada

polea motriz y otra de 18 cm de diámetro denominada polea inducida.

Acoplar la polea motriz en el motor.

La polea Inducida ya fue acoplada en el momento de colocar el eje de

movimiento.

Realizar una alineación adecuada de las poleas ya que estas deben

estar a la misma altura.

Colocar la banda de 50 cm sobre las dos poleas y realizar la tensión de

las mismas.

Figura N° 96. Construcción de Polea. Figura N° 97. Tensión de la Banda.

Una vez realizado todos los procesos de preparación, armado y montaje de

cada uno de los elementos que conforman la máquina se procede a lijar y pintar

la mezcladora con pintura sintética para evitar la corrosión de la misma.

6.4 OPERACIÓN INICIAL DE LA MÁQUINA


154

Antes de proceder a una producción continua de las pinturas plastisol es

conveniente observar los siguientes pasos:

a) Conectar línea de energía, según acometida eléctrica.

b) Comprobar que todos los elementos funcionen correctamente.

c) Encender el motor de la mezcladora.

d) Verificar que la presión de trabajo sea la correcta.

e) Verificar que el sistema de elevación se produzca de la manera adecuada

cuando la máquina este apagada o encendida ya que este sistema funciona

independiente.

f) Arrancar la máquina en vacío y verificar si todos los sistemas están

funcionando de manera correcta.

g) Una vez realizadas las pruebas de funcionamiento si cumplen las

condiciones necesarias pasamos a elaborar el proceso con el producto caso

contrario hay que rectificar las fallas.

h) Arrancar la maquina llena siguiendo el proceso de elaboración.

i) Realizar pruebas del producto.


155

6.5 MANTENIMIENTO DE LA MEZCLADORA

6.5.1 MANTENIMIENTO MECÁNICO

Tabla N° 9. Mantenimiento.

MANTENIMIENTO DIARIO

Obrero 1.- Antes de empezar con la producción diaria, lubricar con grasa todos los

mecanismos móviles.

2.-Revisar que no existan ruidos extraños al momento de operación de la

máquina.

3.-Colocarse implementos de seguridad industrial: Mascarilla, tapones, lentes

protectores, gorra, guantes.

4.-Controlar los tiempos activos y los tiempos muertos en cada parada.

5.- Después de cada jornada de trabajo de la máquina se debe limpiar todas las

partículas de los ingredientes que se riegan y los restos del producto depositados

en el recipiente, batidor, y base de la máquina y demás mecanismos que se

puedan ensuciar.

6.-Si se va a realizar una partida de diferente color se debe lavar el recipiente

donde se realiza la mezcla.

MANTENIMIENTO PREVENTIVO: CADA DOS Y SEIS MESES.

Obrero 1.- Se prevé un mantenimiento de tipo preventivo, en las partes eléctricas y

mecánicas para garantizar su buen funcionamiento.

2.- Comprobar el ajuste de pernos, tuercas, chumaceras, ejes, disco.

3.- Verificar que las chumaceras se encuentren correctamente alineadas.

4.- Los primeros periodos de mantenimientos de ejes, bandas, tornillo sin fin,

batidor de la máquina sean cortos para poder restablecer un registro adecuado

del estado de la máquina.

5.- Revisar todos los sistemas de la máquina y verificar que todos sus elementos

trabajen correctamente.


156

MANTENIMIENTO CORRECTIVO CADA DOS AÑOS.

Obrero 1.- Verificar que el agitador y sus pernos de sujeción de la mezcladora no sufran

desgaste caso contrario cambiarlo.

2.- Revisar que los conductores de electricidad no se haya dañado su aislante y

también su interruptor.

3.- Revisar el funcionamiento del motor.

4.- Verificar la estructura y los soportes de la máquina.


157

CAPÍTULO 7. ANÁLISIS DE COSTOS

7.1 INTRODUCCIÓN

En el siguiente análisis económico se pretende dar una descripción general de

todos los gastos realizados para obtener el valor de la inversión realizada en el

diseño y construcción de la máquina.

La determinación de costos es una parte importante para lograr el éxito en

cualquier negocio. Con esto podemos conocer a tiempo si el precio al que

vendemos lo que producimos nos permite obtener los beneficios esperados

luego de cubrir todos los costos de funcionamiento del negocio.

Los costos nos interesan cuando están relacionados con la productividad del

negocio, particularmente el análisis de las relaciones entre los costos, los

volúmenes de producción y las utilidades.

7.2 COSTOS DE CONSTRUCCIÓN DE LA MÁQUINA

Para determinas los costos totales a los que asciende la construcción de la

máquina es necesario detallar los costos directos e indirectos.

7.2.1 COSTOS DIRECTOS

Para que estos costos sean justificados claramente se deben analizar los rubros

que afectan directamente la realización del proyecto estos valores son:


158

Materiales.

Equipos y herramientas.

Mano de Obra.

Transporte.

7.2.1.1 COSTO DE MATERIALES

En la tabla se muestran los costos de materiales empleados en la máquina, así

como los costos de elementos que han sido seleccionados, comprados para

luego ser utilizados.

La primera columna indica la cantidad de cada elemento, la segunda el tipo de

material, la tercera la especificación de cada material, la cuarta la cantidad de

material a utilizar, la quinta el costo unitario y la última indica el costo total.

7.2.1.1.1 LISTA DE MATERIALES UTILIZADOS PARA LA MEZCLADORA

Tabla N° 10. Materiales Utilizados en la Mezcladora.

MATERIALES NECESARIOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA MEZCLADORA

N MATERIAL REQUERIDO ESPECIFICACIONES CANT. COSTO UNITARIO

(DÓLARES)

COSTO

TOTAL

(DÓLARES)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Correa

Lámina de Acero

Tubo Rectangular

Ángulo

Eje de acero

Polea doble canal

Polea doble canal

Perno de rosca gruesa

Chumaceras

Banda Dentada

Platina

Batidor(Lámina de Acero)

De 100 en 3mm

1/8x120x80 cm

De 4“ x 2mm

De 2” x 3/16

Diámetro = 1 ½

Diámetro = 7 cm

Diámetro = 18 cm

De 1”

Diámetro = 1 ½

50 cm

De 1”x 3/16

De 1/8

1

1

1

1

1.5 m

1

1

1m

2

1

1

1

30,50

41.25

50,00

24,00

14,00

9,00

15,00

30,00

12,00

8,00

7,00

6,00

30,50

41.25

50,00

24,00

21,00

9,00

15,00

30,00

24,00

8,00

7,00

6,00


159

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

Volante (Varilla)

Bisagras

Base de motor

Motor

Pernos

Pernos

Sist. Eléctrico motor

Pintura Base

Pintura Automotriz

Thiner

Lija de Hierro

Diámetro = 25 cm

De 5/8

De 5/8 2 acciones

Bifásico

De 3/8 x 2”

De 3/8 x 1”

Cable sólido N°14

Interruptor

Fondo sintético

Uniprimer

Sintética (Caoba)

N° 80

1

1 par

1

1

4

4

7m

1

2 Lt

1Gl

1Gl

1

10,00

2,00

10,00

180,00

0,50

0,35

0.89

3.65

7,00

17,00

6,00

1,00

10,00

4,00

10,00

180,00

2,00

1,40

6,23

3.65

14,00

17,00

6,00

1,00

TOTAL 521,03

7.2.1.1.2 MATERIALES CONSUMIBLES

Tabla N°11. Materiales Consumibles para la Construcción de la Mezcladora.

MATERIALES CONSUMIBLES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA MEZCLADORA

N MATERIAL REQUERIDO ESPECIFICACIONES CANT. COSTO

UNITARIO

DÓLARES

COSTO

TOTAL

DÓLARES

1

2

3

4

5

6

7

8

Electrodos

Grasa

Type

Disco de desbaste

Disco de Corte

Lijas

Wype

Brocas

6011

AGA

Diámetro = 7”

Diámetro = 7”

N°= 80 de Fe

Diámetro = 3/16

Diámetro = 1/4

Diámetro = 5/16

Diámetro = 3/8

1 Funda

1 Lb

1

1

2

2

1 Lb

3

1

1

1

25,00

2,00

1,30

3,50

2,80

1,00

1,50

1,60

2,00

2,50

4,00

25,00

2,00

1,30

3,50

5,60

2,00

1,50

4,80

2,00

2,50

4,00

TOTAL 54,20


160

7.2.1.2 COSTO DE MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS

Para determinar el costo de equipos se multiplica el número de horas utilizadas

en cada máquina y el costo de utilización de las mismas, se detalla en la

siguiente tabla.

Tabla N° 12. Costo de Máquinas y Herramientas.

N DENOMINACIÓN EQUIPOS COSTO HORA

DÓLARES

N° DE

HORAS

VALOR

CONTRATADO

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

MH1

MH2

MH3

MH4

MH5

MH6

MH7

MH8

MH9

MH10

MH11

MH12

MH13

Sierra de Corte

Torno

Taladradora

Amoladora

Esmeril de Banco

Equipo de Pintura

Roladora

Taladradora Manual

Dobladora de Tol

Cizalla

Pulidora

Herramientas Man.

Equipo de soldadura

3,50

7,00

3,00

1,50

1,00

5,00

5,00

1,50

2,00

1,00

1,50

1,50

8,00

8

1

3

1

1

2

0.1

2

1

1

1

24

24

28,00

7,00

9,00

1,50

1,00

10,00

0,50

3,00

2,00

1,00

1,50

36,00

192,00

TOTAL 292.5


161

7.2.1.3 COSTOS DE MANO DE OBRA

Para determinar el costo de mano de obra, se multiplica el número de horas que

emplea un obrero en realizar la máquina, por el valor de una hora de trabajo.

Tabla N°13. Costo de Mano de Obra.

N DENOMINACIÓN TITULO COSTO HORA

DÓLARES

N° DE

HORAS

VALOR

CONTRATADO

1

2

3

Soldador

Ayudante 1

Ayudante 2

Tecnólogo

Industrial

Oficial

Estudiante

9,00 80

80

80

720,00

0

0

720,00

7.2.1.4 COSTO DE TRANSPORTE

Tabla N°14. Costo de Transporte

DENOMINACIÓN COSTO FLETE EN DÓLARES VALOR CONTRATADO

Transporte de Material

Transporte de Máquina

30,00

15,00

30,00

15,00

TOTAL 45,00


162

7.2.1.5 VALOR TOTAL DE COSTOS DIRECTOS

El valor total de costos directos es:

Tabla N° 15. Total de Costos Directos

COSTOS DIRECTOS VALOR (USD)

Materiales

Materiales Consumibles

Maquinaria y Equipo utilizado

Mano de Obra

Transporte

521,03

54,20

292,50

720,00

45,00

TOTAL 1632,73

7.2.2 COSTOS INDIRECTOS

Los costos indirectos representan: los gastos ingenieriles; la utilidad e

imprevistos presentes en este tipo de proyectos.

Se ha considerado el 2 % de los costos directos total como rubro sobre posible

imprevistos.

Tabla N°16. Costos Indirectos.

RUBROS COSTO (USD)

Costo Ingenieril

Dibujo y Plano

Imprevistos

0

25,00

32.65

TOTAL 57.65


163

7.2.3 COSTOS TOTALES

El costo total es el resultado de la suma de los costos directos más los costos

indirectos.

Tabla N°17. Costos Totales.

DETALLE COSTO (USD)

COSTO DIRECTOS

COSTO INDIRECTOS

1632,73

57.65

TOTAL 1690,38

El costo total para la construcción de la máquina mezcladora asciende a

1690,38 (Mil seiscientos noventa con treinta y ocho centavos).

7.3 ANÁLISISº FINANCIERO

Para el análisis financiero se considera los costos actuales de fabricación de la

pintura, costos de energía eléctrica, materia prima, costos de producción,

costos de operación e inversión, y los costos de fabricación que se tendían con

la implementación de la máquina.


164

7.3.1 COSTOS DE PRODUCCIÓN

Para calcular los costos de producción debemos tomar en cuenta los costos de

la materia prima para ello elaboraremos una tabla con los costos actuales.

Tabla N°18. Costos de Materia Prima.

PRODUCTO NOMBRE CANTIDAD COSTO X

KILO

COSTO

TOTAL

Aditivo

Plastificante PVC

PIGMENTOS

Pigmento Blanco

Pigmento Negro

Pigmento Amarillo

Pigmento Azul

Pigmento Rojo

Pigmento Plateado

Canecas

Carboflex

Lacovil

Dióxido de Titanio

Negro de Humo

Amarillo de cromo 17-72

Azul ultramar 15-04

Rojo VSP

Metalizado

1 Caneca (200

Kilos)

1 saco(25 kilos)

1 Saco(25Kilos)

1 Saco (25Kilos)

1 Saco(20 Kilos)

1 Saco(20 Kilos)

1 saco(20 Kilos)

1 Recipiente(5

kilos)

50 unidades

2,92

2,12

3,27

3,00

5.65

5.77

5.85

7,00

0,93

584,00

53,00

81.75

75,00

113,00

115.40

117,00

35,00

46.5


165

7.3.1.1 COSTOS DE OPERACIÓN POR KILO DE PINTURA

7.3.1.1.1 COSTO DE MANO DE OBRA POR KILO

=

7.3.1.1.2 COSTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA

= 0,195 USD POR CANECA.

= 0,195 USD / 20 Kl

= 0,00975 USD/Kilo


166

7.3.1.1.3 COSTO MATERIALES DE MANTENIMIENTO

=

= 0,0071 USD/h 20 Kilos

= 0,000355 USD / Kilo

NOTA: Entre materiales de mantenimiento tenemos: Wype, Grasa, Gasolina,

Thiner, la compra se realiza una vez al mes.

7.3.1.1.4 COSTO DE MATERIA PRIMA POR CANECA (20 Kilos)

El mezclador realiza la agitación de los productos: donde se elabora pinturas de

colores primarios como son: amarillo, azul, rojo, blanco, negro y también

plateado. En la siguiente tabla nos indica el precio por caneca o 20 kilos de

pintura de las materias primas utilizadas de acuerdo al color que se necesite.


167

Tabla N°19. PIGMENTO BLANCO


KILO

COSTO

TOTAL

MATERIA PRIMA

Aditivo

Plastificante PVC

PIGMENTO

BLANCO

Pigmento Blanco

Caneca

Carboflex

Lacovil

Dióxido de Titanio

6 Kilos

13 Kilos

1 Kilo

1 Unidad

2,92

2,12

3,27

0,93

17,52

27,56

3.27

0,93

49,28USD

Tabla N° 20. PIGMENTO NEGRO


KILO

COSTO

TOTAL

MATERIA PRIMA

Aditivo

Plastificante PVC

PIGMENTO

NEGRO

Pigmento Negro

Caneca

Carboflex

Lacovil

Negro de Humo

6 Kilos

13 Kilos

1 Kilo

1 Unidad

2,92

2,12

3,00

0,93

17,52

27,56

3.00

0,93

Total 48,08USD


168

Tabla N°21. PIGMENTO AMARILLO

PRODUCTO NOMBRE CANTIDAD COSTO X KILO COSTO

TOTAL

MATERIA PRIMA

Aditivo

Plastificante PVC

PIGMENTO

AMARILLO

Pigmento Amarillo

Caneca

Carboflex

Lacovil

Amarillo de cromo 17-72

6 Kilos

13 Kilos

1 Kilo

1 Unidad

2,92

2,12

5,65

0,93

17,52

27,56

5,65

0,93

Total 51,6USD

Tabla N° 22. PIGMENTO AZUL


KILO

COSTO

TOTAL

MATERIA PRIMA

Aditivo

Plastificante PVC

PIGMENTO

AZUL

Pigmento Azul

Caneca

Carboflex

Lacovil

Azul ultramar 15-04

6 Kilos

13 Kilos

1 Kilo

1 Unidad

2,92

2,12

5,77

0,93

17,52

27,56

5,77

0,93

Total 51,78USD


169

Tabla N°23. PIGMENTO ROJO


KILO

COSTO

TOTAL

MATERIA PRIMA

Aditivo

Plastificante PVC

PIGMENTO

ROJO

Pigmento rojo

Caneca

Carboflex

Lacovil

Rojo VSP

6 Kilos

13 Kilos

1 Kilo

1 Unidad

2,92

2,12

5,85

0,93

17,52

27,56

5,85

0,93

Total 51,86USD

Tabla N°24. PIGMENTO PLATEADO


KILO

COSTO

TOTAL

MATERIA PRIMA

Aditivo

Plastificante PVC

PIGMENTO

PLATEADO

Pigmento plateado

Caneca

Carboflex

Lacovil

Metalizado

6 Kilos

13 Kilos

1 Kilo

1 Unidad

2,92

2,12

7,00

0,93

17,52

27,56

7,00

0,93

Total 53,01USD


170

Debemos sacar un costo promedio de la pintura ya que cada uno de ellas tiene

casi el mismo costo de elaboración.

7.3.1.1.5 COSTO PROMEDIO DE LA PINTURA POR KILO

Tabla N° 25. Promedio Pintura por Kilo.

COLOR PRECIO/CANECA USD PRECIO/KILO USD

Blanco 49.28 2.464

Negro 48.08 2.404

Amarillo 51.60 2.58

Azul 51.78 2.589

Rojo 51.86 2.593

Plateado 53.01 2.650

TOTAL 15.28

Costo Promedio de la Pintura por Kilo = 15.28/6 = 2.546 USD/KILO.

7.3.1.1.6 COSTOS DE PRODUCCIÓN DE PINTURA POR KILO

Tabla N° 26. Costo de Producción por Kilo.

MANO DE OBRA 0,0082 USD/Kl

ENERGÍA ELÉCTRICA 0,000975 USD/Kl

MATERIALES DE MANTENIMIENTO 0,000355 USD/Kl

MATERIA PRIMA 2,546 USD/Kl

TOTAL 2,55553 USD/Kl


171

7.3.1.1.7 COSTOS DE PRODUCCIÓN DE PINTURA MENSUAL

2.55553 X 880 Kl / Mes = 2248,8664 USD

7.3.1.2 RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN

No se toma en cuenta el 100% de eficiencia de la máquina. Debido a que se

comienza un negocio vamos a trabajar en un 30% de producción. Que es un

rendimiento de ambiente bajo. Y de acuerdo a los resultados obtenidos se irá

incrementando la producción.

En un día de trabajo de 8 horas vamos a realizar 2 paradas en un tiempo de 20

días laborables serían:

NÚMERO DE PARADAS AL MES = 2 Paradas X 22 Días = 44 Paradas/Mes.

NÚMERO DE KILOS AL MES = 1 Parada = 20 kilos x 44 Paradas = 880 Kilos/Mes.

COSTOS DE PRODUCCIÓN DE PINTURA MENSUAL. = 2248,8664 USD/MES

NÚMERO DE KILOS AL MES 880 KILOS/MES

COSTO DE PRODUCCIÓN DE PINTURA POR KILO = 2.55553 USD/ KILO

COSTO POR KILO CON UTILIDAD = 2.55553 USD/KILO + 40% UTILIDAD = 3.577 USD.

UTILIDAD MENSUAL = 1.022 USD X 880 KILOS/MES = 899,546 USD


172

RECUPERACIÓN = 1690.38 USD COSTO DE MÁQUINA / 899,546 UTILIDAD MENSUAL

= 1.87

RECUPERACIÓN = 2 MESES.


173

CONCLUSIONES

El objetivo principal del proyecto de diseñar, construir y poner en

funcionamiento la Máquina Mezcladora para elaborar las pinturas plastisol

utilizadas para la estampación; se ha cumplido en su totalidad y los resultados

obtenidos han sido satisfactorios como se demuestra a continuación:

La AGITACIÓNse refiere a forzar un fluido por medios mecánicos para

que adquiera un movimiento circulatorio en el interior de un recipiente.

Se disminuye la intervención humana durante el proceso, no requiere

mayor esfuerzo físico por parte del operador; porque se utiliza un

MOTOR MONOFÁSICO de conexión directa que genera el movimiento

por medio de un sistema de poleas hacia el eje del batidor donde se

encuentra el disco de agitación.

La POTENCIA DEL MOTOR es de 2Hp para generar una velocidad de

1400 rpm de esta depende la viscosidad del producto. Otra actividad de

importancia es la mezcla de los ingredientes donde su variable es el

TIEMPO. Se determinó que para obtener una caneca de pintura (20Kilos)

se necesita de 60 minutos de mezclado para obtener la homogeneidad

requerida por el producto sin grumos o partículas sólidas.

Por medio de un SISTEMA DE POLEAS se puede determinar la

velocidad constante del agitador. Para variar las velocidades se lo hace

mediante el cambio de la polea motriz que es mucho más fácil de

reemplazarla. A mayor diámetro de la Polea Motriz mayor será la

velocidad generada.


174

Para disminuir la velocidad generada por el motor que es de 3480 rpm

a 1353, 33 rpm. (Velocidad Óptima de agitación). La POLEA MOTRIZ

debe tener un diámetro de 7 cm y la POLEA INDUCIDA un diámetro de

18 cm.

Los tres tipos principales de agitadores utilizados en la industria son, DE

HÉLICE, DE PALETAS, Y DE TURBINA. En algunos casos también

son útiles agitadores especiales, pero con los tres tipos antes citados se

resuelven, los problemas de agitación de líquidos.

LOS AGITADORES se dividen en dos clases: los que generan corrientes

paralelas al eje del agitador y los que dan origen a corrientes en

dirección tangencial o radial. Los primeros se llaman agitadores de flujo

axial y los segundos agitadores de flujo radial. El agitador a utilizar

genera flujo radial.

El AGITADOR que utilizamos es un disco con 4 paletas curvas, que gira

con una velocidad constante de 1353 rpm sobre un eje que va montado

centralmente dentro del tanque. Este AGITADOR DE DISCO produce un

flujo tangencial o radial por frotamiento del disco con el fluido para

aumentar la homogeneidad se utiliza las paletas curvas, porque estas al

doblarlas se aumenta la circulación radial y en consecuencia, las

corrientes llegan a las partes más alejadas del recipiente.

Este tipo de agitador es esencialmente útil para sustancias con altas

viscosidades. En este caso para mezclar pinturas.

El Agitador debe girar a una VELOCIDAD CONSTANTE de 1353,33 rpm

en el centro para que las corrientes generadas se realizan tanto en la


175

parte superior como inferior. El tanque o recipiente debe ser de forma

redondeada para eliminar las esquinas o espacios muertos y evitar el

asentamiento de partículas sólidas presentes en la mezcla.

La VELOCIDAD ÓPTIMA del Agitador debe ser de 1300 a 1400rpm.

Para obtener el punto de viscosidad adecuado de la pintura; Cuando la

velocidad es menor a 1300 a rpm la pintura no se mezcla, no es

homogénea; cuando la velocidad es mayor a 1400 rpm observamos que

la temperatura de la pintura aumenta y se quema.

Las PARADAS se realizan en menos tiempo. La Capacidad Real en

cada parada es de 20 Kilos/H y la Capacidad Máxima es de 60 Kilos/

3H. El mezclado es homogéneo existen menos grumos y por

consecuente se obtiene una mayor optimización de todos los recursos

empleados ya que no se elabora de forma manual sino de forma

mecánica.

La PRODUCCIÓN se aumenta; La Capacidad de producción es de 880

Kilos /Mes que es superior a la producción Artesanal que era de 380 a

400 Kilos/Mes de Pintura Plastisol. Es decir que se aumentó la

producción en un 50%.

La Producción actual de pintura es de 880 Kilos por mes a un 30% de

Eficiencia; se tiene una UTILIDAD de 899,54 $/Mes, es decir que la

inversión realizada para la construcción de la máquina que es de

1690,38 $. Se podrá recuperar la inversión en un tiempo de 2 meses.


176

Se elabora pinturas de COLORES PRIMARIOS como son: Amarillo,

Azul, Rojo, Blanco, Negro y en algunas ocasiones plateado. Para obtener

el PVP de las pinturas es igual al Costo de Producción + % de utilidad

(se lo establece en un 40%).

El COSTO TOTAL DE CONSTRUCCIÓN de la máquina mezcladora

asciende a 1690,38 (Mil seiscientos noventa con treinta y ocho

centavos). Los Costos evaluados e invertidos en la máquina son

relativamente bajos en comparación a máquinas mezcladoras

actualizadas con precios promedios entre 5000 a 10000 dólares que son

muy caros. Los materiales utilizados para la construcción se los puede

encontrar en el medio y no son muy difíciles de obtenerlos.

La Máquina es de fácil MANTENIMIENTO por su construcción y el

acople de sus elementos; estos se pueden desmontar con facilidad.

Las PINTURAS PLASTISOL son pinturas poliméricas, sirven para la

Estampación en diversos géneros Textiles. La variedad de Plastisoles es

infinita en: colores, colores perlados, fluorescentes, metalizados,

policromos bases y efectos especiales. La Estampación es una técnica

donde el principal componente es la imaginación para obtener nuevos

métodos para el desarrollo de la moda y la industria de la Confección.


177

RECOMENDACIONES

Verificar que las instalaciones eléctricas estén en condiciones normales

de funcionamiento, para evitar corto circuitos.

La infraestructura donde va a trabajar la mezcladora debe tener un

adecuado flujo de aire para evitar el encerramiento de los olores emitidos

por las pinturas y para evitar el acumulamiento de partículas de polvo

perjudiciales para la salud.

Para realizar el trabajo de mezclado el operador debe protegerse con los

implementos de seguridad adecuados como: gafas protectoras,

mascarilla, gorra, tapones, ropa y zapatos que permitan una seguridad al

mismo.

La capacidad máxima de la máquina no debe ser excedida, para

garantizar su normal operación y vida útil.

Ajustar muy bien las chumaceras para obtener una alineación adecuada

para el eje de rotación que permite una buena estabilidad de movimiento.

Utilizar tamices adecuados para obtener óptimos rendimientos de

aplicación de la pintura. El cernido de la pintura mejora si los orificios de

la tela es menor logrando una pintura sin grumos, sin impurezas, de

buena consistencia y por lo tanto de mejor calidad.


178

En la elaboración de la pintura hay que verificar que la materia prima sea

pesada de la manera correcta y con las características adecuadas de los

ingredientes.

La persona que manipula el ingreso de la materia prima debe de tener

cuidado de no exceder el acercamiento de sus manos al mecanismo del

disco agitador.

Evitar el ingreso de objetos extraños a la máquina.

La máquina es de fácil mantenimiento por su construcción y el acople de

sus elementos, estos se pueden desmontar con facilidad.

El mantenimiento de la máquina se debe realizar de acuerdo a las

indicaciones ya sean diarias, preventivas y correctivas para mantener la

vida útil de la mezcladora. La tabla de mantenimiento mecánico se

encuentra en el capítulo 6. que está desarrollado en el proyecto.


179

BIBLIOGRAFÍA

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Tracy Kendal, Manual para el tinte de hilos y Tejidos. 43. MAS DE 100

FORMULAS PARA TEÑIR Y ESTAMPAR TEJIDOS

Miroslava Braulio. CURSO PRACTIO DE SERIGRAFIA PASO A PASO.

Yalu Pardo Guilbert, 1980, Editorial Esit, México D.F. ESTAMPADO

TEXTIL.

Bayer, ESTAMPACION TEXTIL FIBRAS CELULOSICAS, SINTETICAS

Y SUS MEZCLAS.


180

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DROGAS DE LAS PLANTAS.

Ediciones Don Bosco. TOMO I, TECNOLOGÍA MECÁNICA.

Ediciones Don Bosco. TOMO II, TECNOLOGÍA MECÁNICA.

INTERNET. (Páginas y Correos Electrónicos)

Serigrafía Wikipedia, la enciclopedia libre.

Es.wikipedia.org/wiki/serigrafía

Bastidores para Serigrafía.

Es.answer.yahoo.com/question/index 2qid España.

Materiales para serigrafía.

Redcamelot.com/serigrafía/materialeshtm España.

Debate tipos o calidad de pintura para estampado.

grupos.emagister.com/...pintura_para_estampado

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182

ANEXOS


183

ANEXO N° 1

MÁQUINA MEZCLADORA


184

ANEXO N° 2

MÁQUINA MEZCLADORA (Vista Frontal)

SISTEMA DE TRANSMISIÓN


185

POLEAS Y BANDAS

DISCO AGITADOR


186

ANEXO N° 3

PROPIEDADES DEL ACERO


187

ANEXO N°4

MOTOR MONOFÁSICO


188

ANEXO N°5

PARTES DEL MOTOR


189

ANEXO N°6

POLEAS (Catálogo)


190

ANEXO N°7

DATOS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS DEL MOTOR


191

ANEXO N°8

USO GENERAL


192

ANEXO N°9

DATOS TÉCNICOS DEL MOTOR


193

ANEXO N° 10

CHUMACERAS (Catálogo)

universidad tÉcnica del norte - …repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/2655/1/04 it 149...

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